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Hilfsenergiegewinnung aus Shuntspannung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000019756D
Original Publication Date: 2003-Oct-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Oct-25
Document File: 2 page(s) / 73K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Zur Messdatenerfassung und -uebermittlung auf Hochspannungspotential bei Gleichstromuebertragungsstrecken (HGUE - Hochspannungs-Gleichstrom-Uebertragung, HVDC - high-voltage direct-current) ist eine Hilfsenergie (typischerweise einige mW bei ca. 3-5 V) zur Versorgung der Messeinrichtung notwendig. Derzeit werden die Messeinrichtungen auf Hochspannungspotential durch eine optische Energieuebertragungsstrecke bestehend aus einer Laserdiode, einer geeigneten Glasfaserstrecke und einem Fotoelement-Array versorgt. Da Betriebsunterbrechungen der Gleichstromuebertragungsstrecke, wie sie etwa fuer den Austausch einer defekten Messeinrichtung notwendig waeren, sehr aufwaendig sind und hohe Kosten verursachen, werden fuer die Messeinrichtungen eine sehr hohe Lebensdauer im Bereich von 20 bis 30 Jahren gefordert. Um diese hohen Anforderung zu erfuellen, werden derzeit fuer die optischen Uebertragungsstrecken sehr leistungsstarke Laserdioden eingesetzt. Dennoch ist die Gefahr eines vorzeitigen Ausfalls im ein oder andern Fall nicht gaenzlich auszuschliessen. Zur Loesung dieses Problems kann die Hilfsenergie fuer die Messeinrichtung auch direkt aus dem Messsignal gewonnen werden. Das Messsignal ist eine Gleichspannung, die an einem Gleichstromshunt (Shunt = Nebenschluss) von sehr geringem Widerstand abfaellt. Bei halbem Nennstrom auf der HGUE betraegt die Messspannung etwa 30 mV. Alternativ kann auch ein Spannungsabfall in dieser Groessenordnung an einem Stueck Verseilung oder Verrohrung verwendet werden. Die Gleichspannung wird dabei mit einem sehr niederohmig dimensionierten Schaltregler (Hochsetzsteller) auf die zum Betrieb der Messelektronik benoetigte Spannung gewandelt.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J11264.doc page: 1

Hilfsenergiegewinnung aus Shuntspannung

Idea: Stefan Hain, DE-Erlangen; Dr. Klaus Huber, DE-Erlangen

Zur Messdatenerfassung und -uebermittlung auf Hochspannungspotential bei Gleichstromuebertragungsstrecken (HGUE - Hochspannungs-Gleichstrom-Uebertragung, HVDC - high-voltage direct-current) ist eine Hilfsenergie (typischerweise einige mW bei ca. 3-5 V) zur Versorgung der Messeinrichtung notwendig. Derzeit werden die Messeinrichtungen auf Hochspannungspotential durch eine optische Energieuebertragungsstrecke bestehend aus einer Laserdiode, einer geeigneten Glasfaserstrecke und einem Fotoelement-Array versorgt. Da Betriebsunterbrechungen der Gleichstromuebertragungsstrecke, wie sie etwa fuer den Austausch einer defekten Messeinrichtung notwendig waeren, sehr aufwaendig sind und hohe Kosten verursachen, werden fuer die Messeinrichtungen eine sehr hohe Lebensdauer im Bereich von 20 bis 30 Jahren gefordert. Um diese hohen Anforderung zu erfuellen, werden derzeit fuer die optischen Uebertragungsstrecken sehr leistungsstarke Laserdioden eingesetzt. Dennoch ist die Gefahr eines vorzeitigen Ausfalls im ein oder andern Fall nicht gaenzlich auszuschliessen.

Zur Loesung dieses Problems kann die Hilfsenergie fuer die Messeinrichtung auch direkt aus dem Messsignal gewonnen werden. Das Messsignal ist eine Gleichspannung, die an einem Gleichstromshunt (Shunt = Nebenschluss) von sehr geringem Widerstand abfaellt. Bei halbem Nennstrom auf der HGUE betraegt die Messspannung etwa 30 mV. Alternativ kann auch ein Spannungsabfall in dieser Groessenordnung an einem Stueck Verseilung oder Verrohrung verwendet werden. Die Gleichspannung wird dabei mit einem sehr niederohmig dimensionierten Schaltregler (Hochsetzsteller)...