D3-2.3 - Kalibrierungsfreier Stromsensor für Hochspannungsfreileitungen

Event

23. ITG/GMA-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2026
2026-06-09 - 2026-06-10
Nürnberg

Band

Vorträge

Chapter

Messunsicherheit und Selbstvalidierung

Author(s)

P. Arnold, C. Brockmann, H. Pötter, U. Ganesh - Fraunhofer IZM, Berlin

Pages

270 - 277

DOI

10.5162/sensoren2026/D3-2.3

ISBN

978-3-910600-11-9

Price

free

Abstract

Bestehende nicht-invasive und indirekte Messsysteme zur Erfassung der Stromstärke von Hochspannungsfreileitungen, wie Hallsensoren oder Spulen mit magnetisch bündelndem Kern müssen für jeden Leiterseildurchmesser kalibriert werden. Das in dieser Arbeit beschriebene Messprinzip erübrigt diese Kalibrierung durch den Einsatz einer leiterplattenintegrierten Rogowskispule. Damit kann der Stromsensor unter bestimmten Randbedingungen auf beliebigen Leiterseildurchmessern eingesetzt werden. Die Messsignale werden durch ein analoges Frontend vorverarbeitet und im Anschluss digitalisiert, um die Messwerte weiterverarbeiten zu können. Für den Einsatz des Messverfahrens in energieautarken drahtlosen Sensorsystemen ist die gesamte Schaltung hinsichtlich des Energiebedarfs optimiert. Das angestrebte Anwendungsszenario für den Stromsensor umfasst Hochspannungsfreileitungen, welche mit einer Netzfrequenz von 50Hz arbeiten. Außerdem wird die Spannungsebene bis 420kV mit einer Leiterseilstromstärke bis 1500A betrachtet.