MA – Schutzschaltung für Hochleistungs-DC-Quellen und elektronische Lasten

Aufbau einer Schutzschaltung für Hochleistungs-DC-Quellen und elektronische Lasten

Zum Schutz bei Fehlerfällen wird für die in einem Gleichspannungsversuchsnetz verwendeten Hochleistungsquellen und -lasten eine Schutzschaltung zum Geräte- und Netzschutz benötigt. Dieses bipolare Versuchsnetz deckt einen Spannungsbereich von +/-750 V und einen Leistungsbereich bis 45 kW ab. Da bei Fehlern sehr große Energien freigesetzt werden können, die zur Zerstörung der Netzkomponenten führen können, sollen diese Netzkomponenten, soweit möglich, hardwareseitig geschützt werden.
Die Analyse und Auslegung der Schutzschaltung wurde in einem Forschungspraktikum bereits durchgeführt und über Simulationen erprobt. Die Schaltung besteht aus einem Bremssteller, einem Crowbar-Schalter und einem Verpolschutz und soll die Quellen und Lasten im Fehlerfall über deren Interlock automatisch aus-schalten. Die Ansteuerschaltung, die die Signale für den Interlock und die Schutzschaltung erzeugt, muss vor dem Aufbau der Schaltung noch entwickelt und ausgelegt werden. Der Aufbau der Schaltung umfasst somit folgende Punkte:

– Auslegung der Ansteuerung,
– Bauteilauswahl und Erstellung einer Bill of Materials,
– Design der Leiterplatte(n) und möglicher Einhausungen,
– Aufbau und Inbetriebnahme der Schaltung
– Testen und Verifizieren der Funktionalität der Schaltung

Ziel der Arbeit ist es, die Schutzschaltung für ein Gerät komplett aufzubauen und zu überprüfen. Die Ansteuer- und Schutzschaltungen für die restlichen Geräte sind so weit auszulegen und zu designen, dass diese im Nachgang aufgebaut werden können.

Bearbeiter: Wolfgang Paulus

Betreuerin: Melanie Lavery

Für Studienfächer: EEI

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März