Schaltgeräteprüfung

Einleitung - Schaltgeräteprüfung


Schaltgeräte-Prüfsysteme

Schaltgeräte befinden sich an den Knotenpunkten der elektrischen Energieübertragung und -verteilung. 

Ihre Zuverlässigkeit hat einen entscheidenden Einfluss auf Verfügbarkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit elektrischer Versorgungsnetze.

Nur durch regelmäßige Prüfungen am Einbauort kann eine fehlerfreie Funktion der Schaltgeräte über ihre gesamte Einsatzdauer gewährleistet werden.

ACTAS-Prüfsysteme liefern präzise Aussagen über den Zustand von Schaltkammer und Antrieb, ohne diese öffnen zu müssen. Die Vielzahl der zu bestimmenden Parameter, die Typenvielfalt der eingesetzten Schaltgeräte und die rauen Umgebungsbedingungen bei der Prüfung vor Ort stellen dabei höchste Anforderungen an die Prüftechnik.

Umfassende Messungen zur Analyse von Schaltgeräten

ACTAS-Prüfsysteme erlauben eine umfassende Analyse von Schaltgeräten aller Art, unter anderem anhand der Beurteilung folgender Parameter:

  1. Status von Haupt- und Widerstandskontakt
  2. Status der Hilfskontakte
  3. Spulenstrom und -spannung
  4. Betriebsstrom von Federaufzugs- oder Pumpenmotoren
  5. Druck-, Weg- und Temperaturwerte
  6. Mechanische Hauptkontaktbewegung

Die Prüfung erfüllt dabei alle Anforderungen zur Beurteilung des mechanischen Verhaltens von Hochspannungs-Leistungsschaltern nach IEC 62271-100.

Prüfungen automatisch durchführen

Nach dem Anschließen des Prüflings kann der vorbereitete Prüfplan unmittelbar gestartet und automatisch abgearbeitet werden. Alle erforderlichen Messwerte und Parameter werden innerhalb eines einzigen Prüfdurchlaufs ermittelt.

Die Beurteilung der Messergebnisse erfolgt anhand von hinterlegten Grenzwerten und wird übersichtlich direkt im Prüfmonitor dargestellt.

Zuverlässiger Betrieb auch im Höchstspannungsbereich

Die Verwendung erprobter Hardwarekomponenten und die hervorragende elektromagnetische Verträglichkeit garantieren eine sichere Funktion der Prüfsysteme auch bei Vor-Ort-Prüfungen im Höchstspannungsbereich.

Eine Grundgenauigkeit von 0,1% bei einem absolut linearen Frequenzgang gewährleistet Prüfungen mit höchster Präzision. Die Abtastraten für die Erfassung der analogen Messsignale können im Bereich von 100…15000 Hz frei gewählt werden, die Auflösung erfolgt mit 16 Bit.

Hohe Flexibilität und einfache Bedienung durch externe PC-Steuerung

ACTAS-Prüfeinrichtungen werden über eine ergonomische und leicht zu bedienende Software für Windows®-Betriebssysteme gesteuert. Die von der Prüfeinrichtung unabhängige, externe Bedienung bietet wesentliche Vorteile. So besteht beispielsweise die Möglichkeit zur Verwendung bereits vorhandener PCs. Neben dem wirtschaftlichen Aspekt wird der Umgang mit der Software durch die gewohnte PC-Peripherie vereinfacht.

Darüber hinaus kann die Vor- und Nachbereitung von Prüfungen auch ohne angeschlossene Prüfeinrichtung etwa im Büro erfolgen.  Vor Ort kann die Prüfung außerhalb des Gefahrenbereiches gesteuert werden, während sich die Prüfeinrichtung direkt am Schaltgerät befindet.

Kontaktbewegungen sichtbar machen

Entgegen der Auswertung über ein einfaches binäres Signal, wie bei hochfrequenten Messverfahren, erlaubt DYNAMIC Timing eine fundierte Diagnose von Unterbrechereinheiten über den gesamten Schaltvorgang hinweg. Das Ergebnis der Messung wird in Form einer Kurve dargestellt, in der alle Ereignisse eines Schaltvorganges bis ins Detail ersichtlich sind. Eine exakte Beurteilung von Bewegungsbeginn und Endlage der Kontakte wird so ermöglicht, selbst Zeitdifferenzen zwischen den Bewegungen von Haupt- und Widerstandskontakt werden sichtbar.

Prüfpläne zur effizienten Vorbereitung und Auswertung von Prüfungen

Mit der ACTAS-Bediensoftware können Prüfpläne mit allen erforderlichen Schaltgeräte- und Prüfungsparametern vollständig vorbereitet werden.  Vor Ort sind keine zusätzlichen Einstellungen nötig, die gewünschte Prüfung kann direkt ausgeführt werden. Die zur automatischen Auswertung erforderlichen Algorithmen und Grenzwerte werden ebenfalls im Prüfplan hinterlegt.

Einmal erstellte Prüfpläne sind als Vorlage für alle ACTAS-Prüfeinrichtungen universell verwendbar. Sie können sowohl für manuelle Einzelprüfungen als auch für automatisch ablaufende Prüfungen herangezogen werden. 

DYNAMIC Timing

Mit der Funktion  DYNAMIC Timing vereint ACTAS eine Erweiterung der Mess- und Analysefunktionen mit einem Mehr an Sicherheit und Prüfkomfort.

DYNAMIC Timing ermöglicht Prüfungen unter beidseitiger Erdung, ohne den Einsatz von Ferritkernen oder anderer störanfälliger Hilfsmittel simultan an bis zu sechs Schaltkammern. Kontaktbewegungen werden detailliert sichtbar gemacht. Selbst Schaltgeräte mit unterschiedlichen Kontaktmaterialien, wie Graphit, Wolfram oder Silber, können mit DYNAMIC Timing zuverlässig und präzise geprüft werden.

Prüfen mit beidseitiger Erdung

Um eine Gefahr, verursacht durch kapazitive Spannungseinkopplungen von benachbarten Bauteilen, auszuschließen, werden Schaltgeräte beidseitig geerdet, wenn sich Personen in ihrem Umfeld aufhalten.

Bei der Nutzung konventioneller Messverfahren zur Schaltgeräteprüfung muss die Erdung jedoch zumindest einseitig entfernt werden.

Mit DYNAMIC Timing können Messungen unter Beibehaltung der beidseitigen Erdung durchgeführt werden. Das bietet einen großen Sicherheitsvorteil, und durch den Wegfall der Arbeitsschritte zum Entfernen der Erdleitung werden Prüfungen einfacher und schneller.

Beidseitige Erdung bei GIS-Anlagen

Insbesondere bei gasisolierten Schaltanlagen sind der Messung der Schalterkontakte unter beidseitiger Erdung Grenzen gesetzt.

ACTAS nutzt hier die Möglichkeit, Stromdifferenzen während des Schaltvorganges zu erfassen. Die Konstantstromquellen der Dynamic Timing-Funktion werden dazu an die Unterbrechereinheit angeschlossen. Über hochgenaue Stromsensoren wird der Strom in den Erdleitungen erfasst und zur Berechnung der Schaltzeiten herangezogen.

Beurteilung der Unterbrechereinheit mittels Kontaktwiderstandsanalyse

Durch regelmäßige Messungen des statischen und dynamischen Kontaktwiderstandes lassen sich präzise Aussagen über den Zustand des gesamten Kontaktsystems treffen. Erforderliche Wartungsarbeiten können so frühzeitig erkannt und Ausfallzeiten verhindert werden. 

Kontaktwiderstandsmessungen können mit dem KoCoS Widerstandsmessgerät PROMET dreipolig ausgeführt und direkt in den Gesamtprüfablauf eingebunden werden. Der Prüfstrom ist dabei bis max. 600 A einstellbar. Auch sehr kleine Widerstände im einstelligen Mikroohm-Bereich sind mit einer äußerst hohen Genauigkeit messbar. Die gemessenen Werte werden in die Auswertung der Prüfung einbezogen und im Prüfbericht ausgegeben.

Statische Messung

Ein hoher Kontaktwiderstand innerhalb eines Schaltgerätes führt zu einer hohen Verlustleistung, verbunden mit einer thermischen Beanspruchung und einer möglichen Zerstörung des Schaltgerätes. Fehler wie hohe Übergangswiderstände durch mangelhafte Verbindungen können anhand der Messung des statischen Kontaktwiderstandes festgestellt werden.

Dynamische Messung

Mit der dynamischen Kontaktwiderstandsmessung wird der Widerstandsverlauf während einer beliebig definierbaren Schaltoperation ermittelt. Die Messung erlaubt z. B. Rückschlüsse auf die Länge und den Zustand von Abbrandkontakten bei Hochspannungsschaltern.