Skip to main content

Hohe Wechselspannungen und -ströme

  • Chapter
  • First Online:
Hochspannungsmesstechnik
  • 2441 Accesses

Zusammenfassung

Die Übertragung elektrischer Energie vom Erzeuger zum Verbraucher erfolgt überwiegend mit hohen Wechselspannungen, sodass dieser Spannungsart – und damit auch den Wechselströmen – besondere Bedeutung zukommt. Jedes Betriebsmittel für die elektrische Energieversorgung wird daher vor Inbetriebnahme auf seine Zuverlässigkeit geprüft, wobei die Prüf- und Messverfahren sowie Anforderungen an die Prüfspannungen und Prüfströme in nationalen und internationalen Prüfvorschriften festgelegt sind. Hohe Wechselspannungen sind auch deshalb wichtig, weil sie zur Erzeugung von Gleich- und Stoßspannungen sowie für zahlreiche Anwendungen in Physik und Technik benötigt werden. Das Kapitel stellt die genormten Messgrößen und Messverfahren vor, geht kurz auf die hauptsächlich verwendeten Spannungs- und Stromerzeuger ein und befasst sich ausführlich mit den Messsystemen und Messgeräten, die inzwischen weitgehend in digitaler Ausführung mit rechnergestützter Datenverarbeitung eingesetzt werden.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 64.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 84.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Literatur

  1. IEC 60060-1: High-voltage test techniques – Part 1: General definitions and test requirements (2010) Deutsche Fassung: DIN EN 60060-1 (VDE 0432-1): Hochspannungs-Prüftechnik – Teil 1: Allgemeine Begriffe und Prüfbedingungen (2011)

    Google Scholar 

  2. IEC 60060-2: High-voltage test techniques – Part 2: Measuring systems (2010) Deutsche Fassung: DIN EN 60060-2 (VDE 0432-2): Hochspannungs-Prüftechnik – Teil 2: Messsysteme (2011)

    Google Scholar 

  3. IEC 60060-3: High-voltage test techniques – Part 3: Definitions and requirements for on-site testing (2006) Deutsche Fassung: DIN EN 60060-3 (VDE 0432-3): Hochspannungs-Prüftechnik – Teil 3: Begriffe und Anforderungen für Vor-Ort-Prüfungen (2006)

    Google Scholar 

  4. IEC 62475: High current test techniques – Definitions and requirements for test currents and measuring systems (2010) Deutsche Fassung: DIN EN 62475 VDE 0432-2: Hochstrom-Prüftechnik – Begriffe und Anforderungen für Hochstrom-Messungen (2011)

    Google Scholar 

  5. IEC 60052: Voltage measurement by means of standard air gaps (2002) Deutsche Fassung: DIN EN 60052 VDE 0432-9: Spannungsmessungen mit Standard-Luftfunkenstrecken (2003)

    Google Scholar 

  6. IEC 61180: High-voltage test techniques for low-voltage equipment – Definitions, test and procedure requirements , test equipment (2016) Deutsche Fassung: DIN EN 61180 VDE 0432-10: Hochspannungs-Prüftechnik für Niederspannungsgeräte. Begriffe und Prüfbedingungen, Prüfgeräte (2017)

    Google Scholar 

  7. Hauschild, W.: Der künftige IEC-Standard IEC 60060-3 „Hochspannungsprüfungen vor Ort“ und seine Bedeutung für die off-line Diagnostik. ETG-Fachtagung „Diagnostik elektrischer Betriebsmittel“, Köln ETG-FB 97, 35, VDE Verlag Berlin Offenbach (2004)

    Google Scholar 

  8. Hippler, C.: Impact of superimposed direct and 50 Hz alternating high voltage stress on current and voltage distribution along surge arresters. Proc. 20. ISH Buenos Aires, Beitrag 392 (2017)

    Google Scholar 

  9. Meisner, J. et al.: Support for standardisation of high voltage testing with composite and combined wave shapes. VDE Hochspannungstechnik (online), Beitrag S. 354 (2020)

    Google Scholar 

  10. Weck, K.-H. et al.: European intercomparison of high-current measuring systems of high-power laboratories to establish traceability. ERA Conference Proceedings “Measurement and Calibration in High Voltage Testing” London, 1.1.1 -1.1.13 (1998)

    Google Scholar 

  11. Lathouwers, A. et al.: Traceability of very high current measurements : the STL procedure for high power laboratories. Proc. 14. ISH Beijing, Beitrag J-23 (2005)

    Google Scholar 

  12. Second round of comparison tests for high-current shunts in high-power laboratories in Asia and North America with an STL reference shunt. Proc. 21. ISH Budapest, Beitrag 705 (2019)

    Google Scholar 

  13. Takahashi, E., et al.: Development of large-capacity gas-insulated transformer. IEEE Trans. PD 11, 895–902 (1996)

    Google Scholar 

  14. Dietrich, M., Frank, H., Schrader, W., Spiegelberg, J.: A 3 MV A.C. voltage testing system for research work on UHV transmission. Proc. 5. ISH Braunschweig, Beitrag 62.11 (1987)

    Google Scholar 

  15. Ward, B. H., Reynolds, P. H., Holst, D. B.: A comparative analysis of resonant power supply design techniques for high voltage testing. Proc. 5. ISH Braunschweig, Beitrag 62.03 (1987)

    Google Scholar 

  16. Hauschild, W., Schierig, S., Coors, P.: Resonant test systems for HV testing of super-long cables and gas-insulated transmission lines. Proc. 14. ISH Beijing, Beitrag J-02 (2005)

    Google Scholar 

  17. Heise, W.: Tesla-Transformatoren. ETZ-A 85, 1–8 (1964)

    Google Scholar 

  18. Damstra. G. C., Pettinga, J. A. J.: A six pulse kV Tesla transformer. Proc. 5. ISH Braunschweig, Beitrag 62.13 (1987)

    Google Scholar 

  19. Samagpong, T., Parinyakupt, U.: The design and construction of the Tesla transformer using a DC high voltage switching power supply as the primary source. Proc. 15. ISH Ljubljana (2007), Beitrag T10–525

    Google Scholar 

  20. Lührmann, H.: Fremdfeldbeeinflussung kapazitiver Spannungsteiler. ETZ-A 91, 332–335 (1970)

    Google Scholar 

  21. Davis, R., Bowdler, G.W., Standring, W.G.: The measurement of high voltages with special reference to the measurement of peak voltages. IEE 68, 1222 (1930)

    Google Scholar 

  22. Chubb, L.W., Fortescue, C.: Calibration of the sphere gap voltmeter. Trans AIEE 32, 739–748 (1913)

    Google Scholar 

  23. Boeck, W.: Eine Scheitelspannungs-Messeinrichtung erhöhter Messgenauigkeit mit digitaler Anzeige. ETZ-A 84, 883–885 (1963)

    Google Scholar 

  24. Marx, R., Zirpel, R.: Präzisions-Messeinrichtung zur Messung hoher Wechsel- und Gleichspannungen. PTB-Mitt. 100, 119–123 (1990)

    Google Scholar 

  25. Schmidt, M., Meisner, J., Lucas, W.: Improvement and upgrading of the PTB standard measurement system for high alternating voltages. Proc. 17. ISH Hannover, Beitrag C-038 (2011)

    Google Scholar 

  26. Zinn, E.: Messwandler. PTB Prüfregeln Band 12, Limbach Verlag Braunschweig, (1977)

    Google Scholar 

  27. Kunde, K., Däumling, H., Huth, R., Schlierf, H.-W., Schmid, J.: Frequency response of instrument transformers in the kHz range. etz 6, 122–125 (2012)

    Google Scholar 

  28. Kahnt, H.: Kapazitive Spannungswandler. ETZ-B 11, 476–479 (1959)

    Google Scholar 

  29. Gertsch, G. A., Schlicht, D.: Zur Genauigkeit der Messung von Höchstspannungen mittels kapazitiver Wandler. Proc. ISH Zürich, 205–21089 (1975)

    Google Scholar 

  30. Mercure, H. P. et al.: Effect of stray capacitance on the accuracy of capacitive voltage transformers. Proc. 10. ISH Québec, Beitrag 3531 (1997)

    Google Scholar 

  31. Elg, A. P. et al.: Traceable measurement of transmitted overvoltages in instrument transformers. Proc. 21. ISH Budapest, Beitrag 1084 (2019)

    Google Scholar 

  32. Latzel, H.-G., Roeissle, G., Moser, H., Ramm, G.: Calibration scheme for electronic voltage and current transformers. Proc. 13. ISH Delft, Beitrag 067 (2003)

    Google Scholar 

  33. Juvic, J. I., Nilsson, M., Maalo, A.: On site, long term comparison between instrument transformers with digital output and a conventional measuring system. 19. ISH Pilsen, Beitrag 7–6 (2015)

    Google Scholar 

  34. Peier, D.-W., Groschopp, H.: Wechselspannungsmessungen mit Kugelfunkenstrecken auf Freiluftversuchsfeldern. PTB-Mitt. 87, 396–398 (1977)

    Google Scholar 

  35. Gockenbach, E.: Measurement of standard switching impulse voltages by means of sphere-gaps (one gap earthed). ELECTRA No 136, 91–95 (1991)

    Google Scholar 

  36. Marinescu, A., Dumbrava, I.: A high voltage calibration method using the measuring spark gap. Proc. 11. ISH London, Beitrag 1.222.S. 4 (1999)

    Google Scholar 

  37. Djokíc, B.V., Ramboz, J.D., Destefan, D.E.: To what extent can the current amplitude linearity of Rogowski coils be verified. IEEE Trans. IM 60, 2409–2414 (2011)

    Google Scholar 

  38. Prochaska, R. et al.: Rogowski coil parameters verification in wide frequency range. Proc. 16. ISH Johannesburg, Beitrag B-29 (2009)

    Google Scholar 

  39. Suomalainen, E.-P., Hällström, J.: Onsite calibration of a current transformer using a Rogowski coil. IEEE Trans. IM 58, 1054–1058 (2009)

    Google Scholar 

  40. Havunen, J., Suomalainen, E.-P., Hällström, J.: High AC current calibration system based on Rogowski coil. Proc. 19. ISH Pilsen, Beitrag 144 (2015)

    Google Scholar 

  41. Hällström, J., Ayhan, B., Suomalainen, E.-P., Valero, A.: Improvement of Rogowski coil immunity against unwanted magnetic coupling effects. Proc. 20. ISH Buenos Aires, Beitrag 561 (2017)

    Google Scholar 

  42. Werneck, M.M., Abrantes, A.C.S.: Fiber-optic-based current and voltage measuring system for high-voltage distribution lines. IEEE Trans. PWDR 19, 947–951 (2004)

    Google Scholar 

  43. Doig, P., Gunn, C., Durante, L., Burns, C., Cochrane, M.: Reclassification of relay-class current transformers for revenue metering applications. Proc. IEEE T&D PES Conference (2005)

    Google Scholar 

  44. Fang, Z., et. al.: Development of an opto-electrical system for application to high voltage measurement. Proc. 13. ISH Delft, Beitrag 021 (2003)

    Google Scholar 

  45. Andersson, A., Destefan, D., Ramboz, J. D., Weiss, S.: Precision EHV current probe and comparator for field CT/OCT verification and line monitoring. Proc. 3. EPRI Optical Sensor Systems Workshop Pittsburgh, 1–7 (2001)

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Klaus Schon .

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2021 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Schon, K. (2021). Hohe Wechselspannungen und -ströme. In: Hochspannungsmesstechnik. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-33793-3_2

Download citation

Publish with us

Policies and ethics