Mit dem VoltageAnalyzer können Hochspannungen aller Art gemessen werden. Der Frequenzgang deckt den Bereich von DC bis zu sehr hohen Pulsfrequenzen im MHz-Bereich ab und ist damit ideal für Hochspannungs-, Stoßspannungs- und Teilentladungsmessungen geeignet.

Mit dem aktiven Tastkopf werden Spannungen und Spannungsspitzen dort gemessen, wo sie auftreten, z. B. im Elektromotor direkt am Motorklemmbrett. Diese Spannungsspitzen können durch einen Umrichter verursacht werden. Bei einer Stoßspannungsprüfung können die Spitzen durch Überschwingungen der Zuleitung verursacht werden.

Spannungsmessung bei Stoßspannung und Teilentladung

Es kann vorkommen, dass die intern im Stoßspannungsprüfgerät gemessene Spannung nicht genau mit der Spannung am Prüfobjekt übereinstimmt. Dies liegt daran, dass die in Messleitungen unvermeidlichen Leitungsinduktivitäten und Kapazitäten zwischen den Messleitungen den Spannungsverlauf des Stoßsignals auf dem Weg zum Prüfobjekt verändern können. Je steiler der Stoßimpuls ansteigt, desto ausgeprägter ist dieser Unterschied.

Um nun z. B. bei einer Teilentladungsprüfung die tatsächlich am Motorklemmbrett anliegende Teilentladungs-Einsetzspannung genau zu messen, ist eine Messung über den aktiven Tastkopf direkt am Klemmbrett erforderlich.

Genau für diesen Zweck wurde der VoltageAnalyzer entwickelt: Die Spannungsmessung erfolgt jeweils zwischen den Phasen, zwischen denen auch die Stoßspannungsprüfung stattfindet.

Um einen Drehstrommotor schnell und ohne zeitraubendes Umklemmen prüfen zu können, verfügt der VoltageAnalyzer daher über drei Messanschlüsse. Diese werden über möglichst kurze Messleitungen direkt mit den Klemmen U, V und W des Prüfobjekts verbunden. Die Messstellenumschaltung zwischen den drei Messanschlüssen erfolgt im VoltageAnalyzer vollautomatisch und synchron zur Stoßspannungsprüfung.

Kommunikation mit dem Prüfgerät

Der VoltageAnalyzer verfügt über eine Kommunikationsverbindung zum Stoßspannungsprüfgerät. Über diese Verbindung wird er ferngesteuert und die Messwerte werden an das Stoßspannungsprüfgerät übertragen. Während der Stoßspannungsprüfung schaltet der VoltageAnalyzer automatisch auf die Anschlüsse um, zwischen denen gerade geprüft wird. Diese Fernsteuerung erfolgt durch das Stoßspannungsprüfgerät.

Messwerte

Die folgenden Spannungen werden vom aktiven Tastkopf automatisch gemessen:

• U_Spitze: maximale Amplitude
• U_{Spitze-Spitze}: maximale Spannung zwischen der höchsten positiven und negativen Amplitude
• Anstiegszeit in ns

Am Frequenzumrichter-Ausgang sind die Schaltflanken noch sehr nahe an der optimalen Rechteckform. Die Abbildung zeigt die Spannungsimpulse zwischen zwei Phasen an den Ausgangsklemmen des Umrichters. Die Spannungsimpulse, die Pulsweitenmodulation sowie die negative und positive Halbwelle des Sinus sind gut zu erkennen.

Der Spannungspegel ergibt sich aus der AC-Versorgungsspannung des Frequenzumrichters. Da jeder Frequenzumrichter die Eingangsspannung zunächst gleichrichtet, ist jeder Umrichter mit einem Gleichspannungszwischenkreis aus Kondensatoren ausgestattet, die auf die Eingangsspannung x √2 geladen sind. Für 230 V AC ergibt sich ein Wert von 320 V DC und für 400 V AC ein Wert von ca. 560 V DC. Die Abbildung zeigt einen Pegel von 315 V DC, der gut mit der 230 V AC-Versorgung übereinstimmt.

Der Elektromotor ist über Leitungen mit dem Frequenzumrichter verbunden.

Leitungen sind keine idealen elektrischen Bauelemente. Sie bestehen aus Widerständen, Leitungsinduktivitäten und Koppelkapazitäten zwischen den Adern. Dadurch wird der ideale Rechteckimpuls, der am Ausgang des Frequenzumrichters noch vorhanden ist, auf dem Weg zum Elektromotor stark verzerrt.

• Aktiver Tastkopf mit integrierter Umschaltung zwischen drei Phasen
• Potentialfreie Spannungsmessung
• Exakte Stoßspannungsmessung direkt an der Wicklung
• Eliminierung der Spannungsbeeinflussung auf der Messleitung
• Exakte Messung der TE-Spannungen – PDIV, RPDIV, PDEV, RPDEV
• Perfekt zur normenkonformen Messung nach DIN EN 60034-18-41:2021
• Inklusive Ermittlung der Pulsanstiegszeiten
• Ermittlung der durch Frequenzumrichter hervorgerufenen Spannungsspitzen