Strommessung im mA-Bereich bei Hochspannung

Gast #2837150 
Hallo zusammen,

das Thema gab es zwar schon ein paar Mal in ähnlicher Form, jedoch nicht 
in dieser Konstellation und immer ohne ein für mich zufriedenstellendes 
Ergebnis. Von daher meine Frage:
Der Strom einer mit Hochspannung betriebenen Leitung (150 kV) soll 
gemessen werden. Dieser liegt im einstelligen mA-Bereich.
Das Messergebnis soll galvanisch getrennt über einen Lichtwellenleiter 
übertragen werden.
Welche Messprinzipien wären generell anwendbar?

Meine bisherige Auswahl:
- Messung über einen Shunt
- Hall-Sensor mit Flusskonzentrator
- Magnetoresistiver Effekt

Gibt es noch andere Möglichkeiten?

Die letzteren beiden hätten den Vorteil einer prinzipbedingten 
galvanischen Trennung, allerdings bin ich mir bezüglich der 
Spannungsfestigkeit bzw. den Auswirkungen des Magnetfelds auf ein 
verwendetes Messgerät etwas im Unklaren, z.B. einer Stromzange. Denn 
eigentlich sollte das Magnetfeld und damit auch die Messung ja nur vom 
(durchaus niedrigen) Strom abhängig sein, die Spannung also kein Problem 
darstellen, oder lieg ich da falsch?

Vielen Dank schon mal für die Hilfe und hoffe, dass mir eventuelle 
fachspezifische Unzulänglichkeiten verziehen werden.
Ich bau auch nix, ich recherchier hier nur :)
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Gast 
150kV sind nicht von Pappe. Da ist ausreichend Abstand nötig.

1. Handelt es sich um eine Experiment oder dauerhafte Angelegenheit?
2. Welche ART der Spannung ist es AC/DC/Impulsform

3.Wenn es nur experimentell wäre: dann billiges mA-Meter und in sicherem 
Abstand Kamera?
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Gast 
Fluxgate-Magnetometer (Förstersonde) ist auch berührunslos.
Alle diese Sensoren sitzen aber nahe am Leiter, also auf dem hohen 
Potential.
Interessant ist eher, woher der Sensor seinen Energiebedarf decken kann 
und wie der LWL 150kV tauglich verlegt wird.
Grüße
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@  Fritz (Gast)

>Der Strom einer mit Hochspannung betriebenen Leitung (150 kV) soll
>gemessen werden. Dieser liegt im einstelligen mA-Bereich.
>Das Messergebnis soll galvanisch getrennt über einen Lichtwellenleiter
>übertragen werden.

Damit sagt man ja indirekt, dass die Schaltung auf dem hohen Potential 
sitzt. Stromversorgung? Batterien? HV-Trafo? Solarzellen?

>- Messung über einen Shunt

Einfach und päzise, wenn die schaltung sowieso auf 
Hochspannungspotential liegt.

>- Hall-Sensor mit Flusskonzentrator

Ziemlich aufwändig, vor allem bei kleinem Strömen. Wo soll hier der 
Vorteil liegen?

>- Magnetoresistiver Effekt

Dito.


>Die letzteren beiden hätten den Vorteil einer prinzipbedingten
>galvanischen Trennung,

Im Prinzip, ja, aber dann kommen andere Probleme.

>eigentlich sollte das Magnetfeld und damit auch die Messung ja nur vom
>(durchaus niedrigen) Strom abhängig sein, die Spannung also kein Problem
>darstellen,

Im Prinzip ja.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Gast 
Danke für die schnellen Antworten!

Es soll eine dauerhafte Angelegenheit werden, die Stromversorgung läuft 
über eine Batterie.
Die Spannung ist DC, das hatte ich vergessen zu erwähnen. Die Messung 
soll außerdem zeitlich aufgelöst erfolgen, das heißt die Kamera ist 
leider keine Option.

An ein Fluxgate-Magnetometer hatte ich noch nicht gedacht, das wäre dann 
wohl noch eine Option.

Wenn sämtliche Sensoren sowieso auf dem hohen Potential liegen würden, 
dann ist die galvanische Trennung allein also schon mal kein 
Auswahlkriterium, weil die Trennung ja eh nur durch den LWL zustande 
kommen würde. Das spräche für den Shunt.
Die einzigen Vorteile, die ich dann noch für eine Messung über das 
Magnetfeld sehe, wären wohl die Rückwirkungsfreiheit bzw. der 
verlustlose Betrieb. Aber ich schätze, das wird nicht ins Gewicht 
fallen.

>>Die letzteren beiden hätten den Vorteil einer prinzipbedingten
>>galvanischen Trennung,
>Im Prinzip, ja, aber dann kommen andere Probleme.

An welche Probleme denkst du genau?
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Gast 
Eine Lösungsmöglichkeit von vielen:

Shunt-> Delta-Sigma-Modulator(z.B. ADS1201)->Toslink Modul auf 
Kunststofffaser.

Wenn ich das richtig verstanden habe reicht als Analoger Demodulator 
eine einfacher RC-Tiefpass. Man kann natürlich auch gleich digital 
weiterverarbeiten.

Wenn man die 24Bit nicht braucht kann man auch deutlich mehr als die 
1kHz Bandbreite drüberschaufeln.

Vorteil: Oszillator stellt man neben den Sensor, dann braucht nur eine 
Faser.
bei Fragen: Fragen.

viel Erfolg
Hauspapa
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