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Polaritätsprüfung

Mit dem Anwendungsmodul Polaritätsprüfung können Sie ein Sägezahnsignal ausgeben, mit dessen Hilfe die sekundärseitige Verdrahtung von Strom- und Spannungswandlern überprüft werden kann. Die korrekte Polarität von Messwandlern ist von entscheidender Bedeutung, da diese die Richtung der sekundärseitigen Stromwerte bezogen auf die Primärströme bestimmt.

Typischer Prüfaufbau für primärseitige Einspeisung eines Stromwandlers: Das Prüfgerät COMPANO 100 speist von der roten Buchse des Ausgangs I OUT einen Strom von z.B. 50 A in den Primäranschluss P1/H0 des Stromwandlers ein. Die schwarze Buchse von I OUT ist mit P2/H1 verbunden. Zur Prüfung der Polarität legen Sie den Polaritätsprüfer CPOL, CPOL2 oder CPOL3 von OMICRON an jedes Klemmenpaar der Sekundärverkabelung an.

Da das Prüfgerät COMPANO 100 hohe Ströme nicht permanent ausgeben kann, ist es sinnvoll, den Strom nur für eine bestimmte Zeit auszugeben und dann das Prüfgerät einige Zeit abkühlen zu lassen. Für die Ausgabe eines 50 A-Sägezahnsignals könnte ein zulässiges Verhältnis zwischen Signalausgabe und Abkühlphase beispielsweise wie folgt sein: tein = 5 s, taus = 55 s.

Typischer Prüfaufbau für sekundärseitige Einspeisung eines Stromwandlers: Das Prüfgerät COMPANO 100 speist von der roten Buchse des Ausgangs I OUT einen Strom von z.B. 5 A in den Sekundäranschluss S1/X1 des Stromwandlers ein. Die schwarze Buchse von I OUT ist mit S2/X2 verbunden. Zur Prüfung der Polarität legen Sie den Polaritätsprüfer CPOL, CPOL2 oder CPOL3 von OMICRON an jedes Klemmenpaar der Sekundärverkabelung an.

Für die Einspeisung eines 5 A-Sägezahnsignals bestehen keine Einschränkungen bezüglich der Ausgabedauer. Einen Strom von 5 A kann das Prüfgerät COMPANO 100 permanent ausgeben (tein = 60 s, taus = 0 s).

Manche wandlerversorgte Relais können starke Spannungsverzerrungen verursachen, da diese Geräte intern ein Schaltnetzteil verwenden. Derart verzerrte Sägezahnsignale werden von den Polaritätsprüfern CPOL, CPOL2 und CPOL3 möglicherweise nicht erkannt.
Für CPOL2 und CPOL3 liegt eine Lösung dieses Problems darin, mit Hilfe einer Stromzange den Strom anstatt die Spannung zu messen (siehe unten).

Erkennung von Unterbrechungen

Als weitere Funktion bietet das Anwendungsmodul Polaritätsprüfung eine Unterbrechungserkennung, die in der Lage ist, kurzzeitige Unterbrechungen in der Sekundärverdrahtung von Stromwandlern zu erkennen. Diese Funktion wird verwendet, um Defekte von Relais-Prüfschaltern erkennen zu können. (Der Relais-Prüfschalter oder Relais-Prüfstecker ist im Englischen als "make-before-break switch", "change-over make-before-break switch", "relay test switch", "relay test connector", "shorting device" oder "superior switch" bekannt.) Ein solches Gerät schließt den Stromwandler zuerst kurz, bevor es diesen vom Relais trennt. Dabei ist die Schaltreihenfolge "zuerst schließen und erst dann öffnen" von entscheidender Bedeutung, da im Fall einer Unterbrechung (auch wenn diese nur sehr kurzzeitig ist) sekundärseitig hohe Spannungen auftreten, wenn auf der Primärseite Strom durch den Stromwandler fließt.

  1. Um die Unterbrechungserkennungsfunktion zu verwenden, speisen Sie so nahe wie möglich an der Sekundärseite des Stromwandlers einen Strom ein. Wir empfehlen, hierzu den Nennstrom permanent einzuspeisen (also z.B. 1 Minute/3600 Perioden EIN-Dauer und 0 Sekunden/Perioden AUS-Dauer. Speisen Sie einen Nennstrom von mindestens 1 A ein.

  2. Führen Sie dann während der Einspeisung des Nennstromes mehrere Schaltvorgänge des Relais-Prüfschalters im Sekundärpfad durch.

  3. Wird eine Unterbrechung erkannt, so zeigt das Anwendungsmodul Polaritätsprüfung die Dauer der Unterbrechung unter TMax. offen an. Erkannte Unterbrechungen zwischen 0,1 ms und 5 ms werden als solche angezeigt. Dauert eine erkannte Unterbrechung länger als 5 ms, zeigt das Modul Polaritätsprüfung den Wert > 5ms an.

Trigger einstellen

Falls der Relais-Prüfschalter weit vom Prüfgerät COMPANO 100 entfernt ist, sollten Sie einen Trigger einstellen, der die Ausgabe im Fall einer erkannten Unterbrechung abschaltet. Auf diese Weise können Sie beim Betätigen des Relais-Prüfschalters einfach anhand des fehlenden Prüfsignals feststellen, ob eine Unterbrechung stattgefunden hat, selbst wenn das Prüfgerät weit davon entfernt steht. Drehen Sie dazu am Handrad, bis das Optionsfeld unterhalb von Unterbr.-Trigger hervorgehoben ist. Drücken Sie auf das Handrad, um die Option Unterbr.-Trigger umzuschalten. Alternativ können Sie auch die Funktionstasten Aus/Ein verwenden.

Hinweis: Für diese Prüfung bestehen zwei Einschränkungen.

  1. Falls der Kreis hinter dem Prüfschalter eine hohe Induktivität aufweist (beispielsweise aufgrund einer sehr umfangreichen Verdrahtung oder eines stark induktiven elektromechanischen Relais) kann es vorkommen, dass trotz einer ordnungsgemäßen Funktion des Schalters eine sehr kurze Unterbrechung erkannt wird.
    Solche Falscherkennungen sind mit einer Dauer von weniger als 1 ms generell sehr kurz. Sollten Sie sich nicht sicher sein, ob eine solche Falscherkennung vorliegt, schließen Sie den Stromwandler kurz, während der restliche Kreis parallel dazu am Ausgang angeschlossen ist. Werden dann immer noch solche Unterbrechungen erkannt, wissen Sie, dass dies der Grund für die Erkennung ist.

  2. Ist am Ausgang I OUT ein extrem kleiner Stromwandler angeschlossen (z.B. mit einem Nennwert im Bereich von 1 VA), kann es vorkommen, dass nicht die gesamte Unterbrechungsdauer von 5 ms erkannt wird. Grund: Bereits vor Ablauf dieser Zeitspanne beginnt der Strom wieder durch den Stromwandler zu fließen. In einem solchen Fall werden längere Unterbrechungen möglicherweise als Werte von knapp unter 5 ms angezeigt. Um herauszufinden, ob dies der Fall ist, öffnen Sie den Sekundärkreis und lesen dann die Anzeige am COMPANO 100 ab.

Hinweis: Das Anwendungsmodul Polaritätsprüfung unterstützt eine spezielle Funktion für die Erkennung von Öffnen/Schließen-Vorgängen. Sehr schnelle Änderungen der Ausgangslast werden als Öffnen/Schließen-Vorgang erkannt, in dessen Folge das Anwendungsmodul die Treiberspannung für den Ausgang und die Steuerparameter temporär für ca. 100 ms begrenzt. Dies dient der Optimierung des Ausgangsverhaltens bei plötzlichen Änderungen zwischen den drei Zuständen "Offen", "Normallast" und "Kurzschluss".