Q: Wie funktioniert eine SR-Schaltung für Hochspannungsprüfungen und warum verstärkt sie die Spannung?
A: Bei Resonanz: ωL=1/(ωC). Die einzige verbleibende Impedanz ist der Schaltkreiswiderstand R. V_out=V_in × Q. Diese Spannungsverstärkung ist der Kern der SR-HV-Prüfung.
Schaltung: VFD → Erreger TX → Reaktor L → Last C (Probe)
Die Mathematik:
• Bei Resonanz: X_L=X_C → Gesamtreaktanz=0. Q=X_L / R=(1/R)√(L/C)
• V_out=V_in × Q. P_in=P_out / Q.
Beispiel aus der Praxis - 10 km 110-kV-VPE-Kabel:
• C=2 μF, Ziel V=128 kV. Reaktor L=50 H. f_res=15.9 Hz.
• Q=50 → Erreger benötigt nur 128/50=2.56 kV.
• Äquivalente Leistung: 2.048 kVA. Tatsächliche Leistungsaufnahme: ~6,5 kW (von einem kleinen Generator).
Drei Bedingungen für Resonanz:
① Abstimmung: ω²=1/(L·C). ② Stabilität: ±0,5 Hz. ③ Reinheit: THD < 5 % (Tank filtert Oberschwingungen).
Hauptvorteil: Eliminiert den Ferranti-Effekt (Reiheninduktivität gleicht Lastkapazität aus).