Bildgebende Hochgeschwindigkeits-Magnetfelderfassung zur Diagnose von Niederspannungsschaltlichtbögen

Abstract:
Für die Diagnose von Niederspannungsschaltlichtbögen wird ein bildgebendes Hochgeschwindigkeits-Magnetfelderfassungssystem vorgestellt. Das Messsystem erlaubt es, Informationen über die Lichtbogen- und die Kontaktbewegung rückwirkungsfrei zu gewinnen. Positioniert an der Gehäusewand eines Schaltgeräts, erfasst es sowohl zeitlich als auch örtlich hochaufgelöst alle drei Komponenten der magnetischen Flussdichte. Das Magnetfeldmesssystem besteht aus einer zweidimensionalen Anordnung von 288 hochintegrierten Sensor-ICs (integrated circuit) und einer FPGA (field programmable gate array) basierten Steuereinheit. Jeder Sensor-IC enthält mehrere Hall-Effekt-Sensoren, um alle drei Komponenten des Magnetfelds praktisch gleichzeitig zu messen. Messungen an der Gehäusewand eines Leistungsschalters, während eines simulierten Abschaltvorgangs, wurden durchgeführt. Die Magnetfeldverteilung wurde dabei mit einer Zeitauflösung von bis zu 12,5 mys und einer örtlichen Auflösung von 3,5 mm x 2,5 mm aufgezeichnet. Die Ergebnisse dieser Messungen werden vorgestellt.