Prüfgeräte für Stromnetze – Isolationsanalysatoren, Transformator-Übersetzungsprüfer, Kabelfehlerorter und Netzsimulationsanlagen – schalten Mess- und Schutzkreise bei Spannungen weit über der Leiterplattenelektronik. Die Relais in diesen Geräten müssen Signale im Kilovoltbereich abfangen, vernachlässigbare Leckströme in eine hochohmige Messung einbringen und dies über eine lange Lebensdauer hinweg tun. Diese Notiz ordnet diese Anforderungen der HVR-Hochspannungs-Reed-Relais-Serie zu.
Was das Netzprüfen von einem Schalter verlangt
Netzprüfkreise umfassen je nach Geräteklasse etwa 1 kV bis 100 kV, und ein Relais im Signalpfad wird an vier Punkten gemessen:
- Niedriger, stabiler Kontaktwiderstand, sodass der Schalter einer Verhältnis- oder Widerstandsmessung keinen Fehler hinzufügt.
- Hohe Offen-Kontakt- und Spule-zu-Kontakt-Isolation, mit Stehspannung bis in den Bereich mehrerer zehn Kilovolt, sodass kein Kanal bei voller Prüfspannung in einen anderen lecken kann.
- Schnelle, wiederholbare Betätigung für dynamische und gescannte Messungen.
- Lange Lebensdauer, in der Größenordnung von 108 Schaltspiele, in Instrumenten, die lange automatisierte Testsequenzen durchlaufen.
Ein abgedichteter Reed-Kontakt erfüllt diese Anforderungen gemeinsam: Die Kontakte sind in einer Glaskapsel eingeschlossen, sodass sie weder oxidieren noch die Verunreinigungen ansammeln, die den Kontaktwiderstand eines offenen Ankers langsam erhöhen, und die geringe Blättchenmasse sorgt für schnelles, wiederholbares Timing.
HVR-Serie für Prüfungen von Stromnetzen
Die HVR-Hochspannungs-Reed-Relais-Familie wird in Stehspannungsversionen von 4 / 5 / 6 / 10 / 15 / 20 kV angeboten, mit einer Kontaktschaltspannung bis zu 10 kVDC, einem Isolationswiderstand von 10 TΩ und mehr, Epoxidverguss und einer Kriechstrecke von mehr als 32 mm. Die Auswahl einer Version richtet sich nach der maximalen Prüfspannung, die der Kanal führt, wobei die Stehspannungsbemessung mit Reserve darüber gewählt wird und nicht genau darauf; ein Kanal, der routinemäßig 10 kV schaltet, ist mit einem 15- oder 20-kV-Teil besser bedient als mit einem, das genau auf seinen Betriebspunkt bemessen ist.
Wo die Relais eingesetzt werden
Isolationswiderstandsprüfung
Vor dem Einschalten von Strominfrastruktur wird der Isolationswiderstand gegen den Schwellenwert gemessen, der in der anwendbaren Norm oder im Standortverfahren festgelegt ist. Das Relais schaltet den Messkreis bei Prüfspannung, und sein eigener Leckstrom bei offenem Kontakt muss um viele Größenordnungen unter dem Isolationsstrom liegen, der gemessen wird – sonst liest das Gerät seinen Schalter statt des Prüflings. Isolationswerte im Teraohm-Bereich halten diesen Fehler vernachlässigbar.
Transformator-Übersetzungsprüfung
Ein Übersetzungsprüfer schaltet sauber zwischen einer Referenzwicklung und der zu prüfenden Wicklung um. Ein niedriger und stabiler Kontaktwiderstand auf beiden Pfaden hält die Übersetzungsberechnung frei von einem Offset je Kanal, während eine hohe Isolation von Kontakt zu Kontakt es ermöglicht, dass Referenz- und Prüfseite während der Messung auf unterschiedlichen Potenzialen liegen.
Kabelfehlerortung
Kabelfehlerorter leiten Hochspannungsimpulse ein Kabel entlang, um einen Fehler entlang von Kilometern Leiter zu lokalisieren. Die Relaismatrix, die diese Impulse lenkt, benötigt schnelle Betätigung und hohe Impulsstromtoleranz ohne Flankenverzerrung, da die Impulsform Teil davon ist, wie die Fehlerentfernung abgeleitet wird. HVR-Versionen decken die Impulsschaltung ab, mit den Impulsstromoptionen 5 / 10 / 20 A, wo ein Ortungsgerät stärkere Impulse treibt.
Auswahlhinweise
Zwei praktische Punkte tauchen immer wieder auf. Erstens: Trennen Sie beim Lesen des Datenblatts die kontinuierliche Schaltspannung von der Durchschlag-/Stehspannung — ein Bauteil mit 20 kV Stehspannung wird nicht kontinuierlich mit 20 kV betrieben, und eine Auslegung mit Reserve verbessert sowohl die Genauigkeitszuversicht als auch die Lebensdauer. Zweitens: Behandeln Sie Kriechstrecke und Leiterplattenlayout als Teil des Isolationsbudgets: Die interne Kriechstrecke des Relais von 32 mm liefert ihre Bemessung nur, wenn die umgebende PCB die entsprechenden Luftstrecken für die Arbeitsspannung einhält. Werden diese beiden Punkte beachtet, bietet die HVR-Familie Entwicklern von Netzprüfgeräten eine einzige Plattform mit abgedichteten Kontakten über den gesamten Bereich von 4–20 kV.
Über SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fertigt Hochspannungs-Reed-Relais, quecksilberbenetzte Relais und Hochspannungs-DC-Schütze. Kontakt: [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com