XX Hochspannungskalibrierung

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1 Hochspnnungsklbrerung.1 Klbrerverfhren.1.1 Drektmessverfhren mt klbrertem H-Teler De Klbrerung von Hochspnnungen bs zu 40 k knn durch Messung n enem Hochspnnungsmesssystem z.b. Hochspnnungststkopf Fluke 80K-40 m Multmeter) relsert werden. Dzu sollte zur lderung ds Telerverhältns des Tstkopfes n 1000 Glechspnnung bzw. Wechselspnnung verfzert werden, um dnch uf Bss der beknnten oder klbrerten Kennlne de unbeknnte Spnnungsquelle zu messen. De Klbrerung erfolgt mmer n der zum Hochspnnungsteler zugehörgen Anzege z.b. Multmeter HP 974A) mt enem konstnten Engngswderstnd von 10 M. Zu bechten st, dss dnn mmer so gemessen wrd, we ds System uch chrktersert wurde, z.b. dss m festen Messberech Rnge 50) gemessen wrd, dmt ene etwge Berechsumschltung be höheren Spnnungen kene zusätzlchen Korrekturen ufgrund berechsübergrefender chtlnertäten erfordert. Fxerung fester Messberech Rnge 50 Führung Rnge 50 Spezldpter Prüfsptze uf Bnne Bld.1 erfkton des Hochspnnungsmesssystem HP 974A + Fluke 80K-40 m festen Messberech Rnge 50 Bld. H-Klbrerung m Messpltz DC-Glechspnnung = Rnge 50 AC-Wechselspnnung Rnge AUTO Zur erbesserung der Messgenugket werden de Anzegewerte nch der Messung über de beknnte chtlnertät des Telers und en Polynom höherer Ordnung korrgert sehe Kptel I.1 Kennlnenkorrekton). Alterntv knn mt den weter m Lbor verfügbren, und klbrerten H-Messgeräten z.b. Brndenburg 139D, Elbo 94-8A.3) unter Berückschtgung deren Messunscherhet m Drektmessverfhren klbrert werden. Copyrght esz AG clbrton & metrology 014. Jede Art uch uszugswese) der ervelfältgung, Ausdruck oder Wetergbe nur mt Genehmgung der esz AG clbrton & metrology, Mx-Plnck-Str. 16, 83 Echenu, Germny. Alle Rechte vorbehlten. / All rghts reserved. Internet: E-Ml: nfo@esz-g.de

2 Scherhetsrchtlnen, s.. Arbetsnwesung AA005: Be der Klbrerung von Hochspnnungsgeräten muss sch mmer ene zwete Person m Rum befnden. De zwete Person muss nformert sen, zu welchem Zetpunkt mt den Arbeten be lufender Hochspnnung begonnen wrd Schtkontkt) De zwete Person muss n de Scherhetsvorkehrungen engewesen sen: o Wo snd de OT-AUS - Schlter? o Welcher etzstecker st zu zehen? o We und wo knn ds Gerät usgeschltet werden? o Wo befndet sch ds nächste Telefon für eventuellen OTRUF? Unter Spnnung stehende Personen ncht berühren! Messsptzen snd mt dem Messpunkt fest zu verbnden. erboten: Lose erbndungen Gefhr der Funkenbldung und Überschlg) Personen, de n der Klbrerung ncht betelgt snd, snd vom Arbetspltz fernzuhlten. ch der Klbrerung snd eventuell geldene Tele mt der vorhndenen Erdungssptze zu entlden Bld.4 Hochspnnungsklbrerpltz m Lbor. Messunscherhetsblnz Spnnungsquelle Fluke 80K-40 Kln G K K nz Modellglechung: Mt dem Telerverhältns mt G ref G ergbt sch de Spnnung der unbeknnten Quelle zu K Ln,1 K K Anz K Kl Gesuchte Ausgngsspnnung der Quelle K Drft Angezegte getelte) Spnnung m ngeschlossenen Multmeter Copyrght esz AG clbrton & metrology 014. Jede Art uch uszugswese) der ervelfältgung, Ausdruck oder Wetergbe nur mt Genehmgung der esz AG clbrton & metrology, Mx-Plnck-Str. 16, 83 Echenu, Germny. Alle Rechte vorbehlten. / All rghts reserved. Internet: E-Ml: nfo@esz-g.de

3 G K Ln K K Anz K Kl K Drft Beknnter Telungsfktor, berechenbr us dem Klbrerschen oder durch Kennlnengerde oder -polynom nterpolert Antel durch Interpoltonsbwechung bzw. Lnertätsbwechung. Für ds Bezugsnorml z.b. konnten m DC-Berech de chtlnertätsbwechung nch Korrektur des Telers zu 0,07% bestmmt werden, m AC-Berech ergb sch mxml 0,05% sehe unten) erfhrensbedngter Korrektonsfktor durch de Stbltät der Quelle, thermscher Erwärmung, kpztvem Enfluss der Wndbstände und nstblen Entldungen m Hochspnnungsberech. Es werden mxml 0,1 % m Berech bs 30 k bzw. 40 k ngenommen. Korrektonsfktor bedngt durch de Rundung der Auflösung m Multmeter 0,5 Dgts) Korrekton ufgrund der Klbrerung, entnehmbr us dem Klbrerschen. Korrekton ufgrund der Drft set der letzten Klbrerung entfällt, wenn der Teler vor dem Gebruch engemessen wrd) Bld.3 Lnertät des Bezugsnorml H-Telers be lnerer Kennlnenkorrektur De begeordnete reltve erweterte Messunscherhet k=) bestmmt sch zu: W w w wln w wkl wanz Copyrght esz AG clbrton & metrology 014. Jede Art uch uszugswese) der ervelfältgung, Ausdruck oder Wetergbe nur mt Genehmgung der esz AG clbrton & metrology, Mx-Plnck-Str. 16, 83 Echenu, Germny. Alle Rechte vorbehlten. / All rghts reserved. Internet: E-Ml: nfo@esz-g.de

4 Tbellrsche Drstellung der Messunscherhetsblnz: Größe Schätzwert Hlbbrete ertelung Unscherhet G x g v orml, Typ-A wx ) Senstvtät skoeffzent c Unscherhetsbetrg w y) s / n w ) 1 w K Ln 1 ln Rechteck w G) / 3 1 wln Ln K 1 Rechteck w K ) / 3 1 w K Anz 1 Anz Rechteck w K Anz ) / 3 1 wanz Anz K Kl 1 Kl orml w K Kl ) / 1 wkl Kl K Drft 1 Drft Rechteck K Drft ) / 3 w 1 wdrft Drft gv w ) w y) wx) rel. erweterte Messunscherhet k=) W ) w ) W) es ergbt sch z.b. be der Messung von 10 k: Größe Schätzwert Hlbbrete ertelung x G ,001 orml, Typ-A 1 Unscherhet wx ) Senstvtät skoeffzent c Unscherhetsbetrg K Ln 1 0,07% Rechteck 0,07% / 3 1 4,010-4 K 1 0,1% Rechteck 0,1% / 3 1 5,810-4 K Anz 1 0,0005 Rechteck /10 3 1,910-5 K Drft 1 0,05% Rechteck 0,05%/ 3 1,510-4 K Kl 1 0,06% orml 0,610-3 / 1 3, ,001 k w ) w y) 1,010-3 rel. erweterte Messunscherhet k=) W ) w ) 0,16% 1 w y).3 Wechselspnnung Es können ds Modell und de Enflussgrößen us. verwendet werden..4 Hochspnnungsmessgeräte Drekt nzegende Messgeräte und Messsysteme) Für de Klbrerung von Spnnungsmessgeräten knn be erwendung ener konstnten H-Quelle z.b. Henznger HCs ump, HCK WTG 1/6, elth H16) und glechzetger erwendung des engemessenen H-Telers prllel zum Messobjekt) ds Messunscherhetsblnz us. ngewendet werden. Dbe wrd ngenommen, dss de Spnnungsquelle hnrechend stbl st und kenen weteren sgnfknten Enfluss uf de Messunscherhet ht. Ds Budget muss dnn ledglch Copyrght esz AG clbrton & metrology 014. Jede Art uch uszugswese) der ervelfältgung, Ausdruck oder Wetergbe nur mt Genehmgung der esz AG clbrton & metrology, Mx-Plnck-Str. 16, 83 Echenu, Germny. Alle Rechte vorbehlten. / All rghts reserved. Internet: E-Ml: nfo@esz-g.de

5 um enen Antel der Auflösepräzson Knd des Klbrergegenstndes erwetert werden. Für de gemessene Spnnung n enem drekt blesbren Messgerät ergbt sch lso,, ) ) Anz w Anz w und W, Anz) w, Anz), 3 Anz mt Anz, = 0,5 Dgt der Auflösung der Anzege. D deser Antel vom jewelgen Messobjekt bhängt bleben de klensten ngebbren Messunscherheten gegenüber der Klbrerung von Spnnungsquellen zunächst unverändert. Sofern ken Referenzteler prllel zur Quelle verwendet wrd st stttdessen de Unscherhet und Korrekton der drekten Anzege der Quelle zu berückschtgen..5 Bestmmung des Mßstbsfktors von Hochspnnungstelern Ähnlch we m o.g. erfhren st es möglch den Mßstbsfktor Telerfktor) ener enzelnen Komponente enes Hochspnnungsmesssystem zu klbreren. Dzu knn es erforderlch sen, den Engngswderstnd des dzu verwendeten Messgerätes n den Teler nzupssen. Des erfolgt bespelswese durch Prllelschltung enes vrblen Wderstndes n den Engng des Dgtlmultmeters, so dss deser gesmte Prllelwderstnd dem nomnellen Wderstnd entsprcht, für den der Teler konzpert st. De Angbe deses Wertes m Klbrerschen st n jedem Fll erforderlch. Anpsswderstnd Rmtch, so dss Rges = R Rmtch = Rnom,Teler H-Quelle DUT Bezugsnorml De Modellglechung für den Mßstbsfktor F erwetert sch dnn zu F x F nom K K mtch K K mtch Enfluss der Sekundärspnnungsmessung m Dgtlmultmeter. Be erwendung enes Referenzmultmeters we Hewlett 3458A knn von reltven Unscherheten der Spnnungsmessung be usrechender Aussteuerung klener für DC bzw. 0,03 % für AC usgegngen werden. De Anpssung erfolgt durch Messung des Gesmtwderstndes m -Engng der Prllelschltung us -Innenwderstnd und Teler. De reltve Unscherhet der -Drht- Wderstndes st m o.g. -Typ bespelswese besser ls möglch. Copyrght esz AG clbrton & metrology 014. Jede Art uch uszugswese) der ervelfältgung, Ausdruck oder Wetergbe nur mt Genehmgung der esz AG clbrton & metrology, Mx-Plnck-Str. 16, 83 Echenu, Germny. Alle Rechte vorbehlten. / All rghts reserved. Internet: E-Ml: nfo@esz-g.de

6 Tbellrsche Drstellung der Messunscherhetsblnz: Größe Schätzwert Hlbbrete ertelung Unscherhet x wx ) Senstvtät skoeffzent c Unscherhetsbetrg w y) v DUT x v x x orml, k= 1 W x ) K 1 orml, k= W ) K mtch 1 mtch orml, k= W R) F v vx F nom 1 wx 1 w 1 wmtch w F ) w y) wf) rel. erweterte Messunscherhet k=) W F ) w F ) WF) 1 Rechenbespel für 10 k, AC, 55 Hz: Größe Schätzwert Hlbbrete ertelung x 1,0015 x 10,000 k 0,5 % orml, k= K 1 0,03 % orml, k= K mtch 1 0,0035 % orml, k= F v vx F nom Unscherhet wx ) 0,5 % W ) W R) Senstvtät skoeffzent c Unscherhetsbetrg w y) 1 0,15 % 1 0,015 % 1 0,00 % w F ) w y) 0,15 % rel. erweterte Messunscherhet k=) W F ) w F ) 0,5 % 1 Der Enfluss der Anpssung und der Sekundärspnnungsmessung st m Regelfll so klen, dss ds Gesmtergebns unverändert blebt. 1 sehe. sehe. Copyrght esz AG clbrton & metrology 014. Jede Art uch uszugswese) der ervelfältgung, Ausdruck oder Wetergbe nur mt Genehmgung der esz AG clbrton & metrology, Mx-Plnck-Str. 16, 83 Echenu, Germny. Alle Rechte vorbehlten. / All rghts reserved. Internet: E-Ml: nfo@esz-g.de

7 .6 Ergebnsse De Obergrenzen der Messunscherhet werden berechswese formulert: Messgröße / Klbrergegenstnd Hochspnnung Messberech / Messspnne Messbedngungen / erfhren klenste ngebbre Messunscherhet 1 k bs 40 k DC 0,17 % U + 0,5 1 k bs 5 k 45 Hz bs 65 Hz 0,6 % U Bemerkungen DC-Messgeräte bs mx. 30 k, AC-Messgeräte mx. 5 k, 50 Hz De zu Grunde legenden Zhlenwerte und Ergebnsse der Berechnungen für de enzelnen Bereche snd der mtgeltenden Excel-Tbelle Messunscherheten Tbelle - Hochspnnung zu entnehmen, de Ergebnsse werden m Lestungsnchwes ufgeführt. Copyrght esz AG clbrton & metrology 014. Jede Art uch uszugswese) der ervelfältgung, Ausdruck oder Wetergbe nur mt Genehmgung der esz AG clbrton & metrology, Mx-Plnck-Str. 16, 83 Echenu, Germny. Alle Rechte vorbehlten. / All rghts reserved. Internet: E-Ml: nfo@esz-g.de