Einflüsse von Klebstoffen auf das Temperaturverhalten optischer Spannungswandler The influence of adhesives

Abstract:
Gegenüber konventionellen Spannungswandlern bieten optische Wandler Vorteile hinsichtlich der vollständigen galvanischen Trennung zwischen Hochspannungspotenzial und der sensiblen Mess-, Schutz- und Leittechnik. Eine höhere Bandbreite, geringere Baugrößen und –gewichte sowie ein geringeres Umweltgefährdungspotenzial sind weitere Aspekte, die für den Einsatz optischer Wandler in den Energieversorgungsnetzen sprechen. Damit derartige Wandler großflächig und kommerziell eingesetzt werden können, müssen diese mindestens den Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit und Zuverlässigkeit genügen, wie die konventionellen Wandler dies seit Jahrzehnten getan haben. Der dazu notwendige Aufwand ist beträchtlich und ein Grund für die bis jetzt noch geringe Anzahl im Einsatz befindlicher optischer Wandler. Ein wichtiger Aspekt ist die Temperaturabhängigkeit optischer Wandler. An der BTU Cottbus wurde ein optischer 110-kV-Wandler auf Basis des Pockels-Effekts mit verteilt optischer Messung der elektrischen Feldstärke entwickelt. An diesem Wandler erfolgten Untersuchungen, wie sich verschiedene Klebstoffarten zur Fixierung der Sensorkristalle auf das Temperaturverhalten auswirken. Der Beitrag stellt die Ergebnisse der Untersuchungen dar, führt Vor- und Nachteile der einzelnen Klebstoffsorten an, wobei als Resultat ein Klebstoff zur weiteren Verwendung favorisiert wird. Des Weiteren wird das Verfahren der Temperaturkompensation mittels Quotientenbildung und LOOK-UP-Table praktisch angewandt. Damit konnte der Temperaturfehler in einem Bereich von -40 °C bis +70 °C auf +/-1 % verringert werden. Zur Überprüfung der Langzeitstabilität wurde der optische Spannungswandler über 11 Monate im Freien bei 75 kV angelegter Spannung permanent untersucht.