Widerstandsdekade Sicher bis 1000 V

Die R1-50000 HV Widerstandsdekade ist als stabiler und flugtauglicher Koffer ausgeführt, und wiegt ungefähr 10 kg. Da sie ohne Stromversorgung und ohne bewegliche Teile auskommt, kann sie auch unter widrigen Rahmen- und Umgebungsbedingungen eingesetzt werden.
Die R1-50000 HV Widerstandsdekade ist als stabiler und flugtauglicher Koffer ausgeführt, und wiegt ungefähr 10 kg. Da sie ohne Stromversorgung und ohne bewegliche Teile auskommt, kann sie auch unter widrigen Rahmen- und Umgebungsbedingungen eingesetzt werden.

Widerstandsdekaden werden schon lange überall verwendet, wo einstellbare Widerstände benötigt werden. Doch bei Spannungen über 300 V musste auf sie verzichtet werden, wenn man keine Gefahren für Mensch und Technik in Kauf nehmen wollte. Eine Neuentwicklung erlaubt jetzt erstmals höhere Spannungen.

Unter einer Widerstandsdekade versteht man allgemein ein elektrisches Netzwerk aus ohmschen Widerständen und Schaltern, durch die sich Widerstandswerte über mehrere Dekaden (Zehnerpotenzen) realisieren lassen. Man hat also einen Widerstand, der sich durch Schalter leicht und komfortabel über mehrere Größenordnungen verändern lässt. Widerstandsdekaden sind überall dort praktisch, wo zu Testzwecken ein schnell veränderlicher Widerstand benötigt wird. Gerade die Automobilindustrie nutzt sie häufig in Fahrzeugtests.

Doch in Elektrofahrzeugen wird auch das Hochvolt-Netz mit Spannungen von 400 V und mehr eingesetzt. Eine Aufgabe für Widerstandsdekaden wäre das Überprüfen eines Isolationswächters, der kontinuierlich den Isolationswiderstand überwacht. Isolationswiderstandsfehler verursachen im Ernstfall Fehlerströme und können zu ungewollter Erwärmung oder sogar Brandentwicklung an Elementen des Fahrzeuges führen. Treten Isolationsfehler auf, reagiert der Isolationswächter mit unterschiedlichen Alarmstufen und meldet diese dem Fahrzeugcomputer. Bei den unterschiedlichen Alarmstufen handelt es sich um definierte Abstufungen, bei Unterschreitung bestimmter ohmscher Werte. Durch den Einsatz von definierten Widerständen kann die Funktion des Isolationswächters überprüft werden. Doch bisherige Widerstandsdekaden waren nur für Spannungen bis zu 300 V zugelassen. Eine Möglichkeit das Problem zu umgehen, besteht darin, mehrere Widerstandsdekaden in Reihe zu schalten. Doch Fehler in der Handhabung können schweren Schäden an Fahrzeug und Dekade, und im schlimmsten Fall auch Verletzungen von Menschen zur Folge haben.

Die Münchner Firma Cosinus hat darauf reagiert und die Widerstandsdekade R1-50000 HV (Bild) entwickelt, die mit Spannungen bis zu 1000 V verwendet werden kann. Das HV bezieht sich dabei auf den Hochvolt-Begriff der Automobilindustrie, mit dem Spannungen zwischen 400 V und 1000 V bezeichnet werden. Der Widerstand der Dekade kann mit 16 Schiebeschaltern in 1-kΩ-Schritten zwischen 20 kΩ und 5,13 MΩ eingestellt werden. Die Genauigkeit gibt der Hersteller mit 1 % an. Der Vorwiderstand von 20 kΩ sorgt dafür, dass selbst bei falscher Bedienung in der Dekade maximal 50 W in Wärme umgewandelt werden. Für noch mehr Sicherheit sorgt eine 60-mA-Sicherung.

Der technische Fortschritt liegt vor allem in den verwendeten Schaltern: Diese weisen eine Spannungsfestigkeit bis über 1000 V auf, und zeigen vor allem nur ein sehr schwaches Einschwingverhalten. Beim Schalten entstehen also keine Stromspitzen, die empfindliche Geräte zerstören könnten. Trotzallem sind die Schalter so klein, dass 16 Stück davon in ein koffergroßes Gehäuse passen. Dabei nimmt den meisten Platz sogar ein Kühlkörper ein, denn die Widerstandsdekade ist rein passiv gekühlt. So kommt sie ohne Stromversorgung aus und kann bei Umgebungstemperaturen bis 50°C eingesetzt werden. Bei erhöhten Toleranzwerten funktioniert sie auch bis 70°C.

Durch die Erhöhung der Betriebsspannung im Vergleich zu bisherigen Widerstandsdekaden vergrößert sich das Anwendungsspektrum. So kann die R1-50000 HV z.B. auch an Drehstromnetzen und für noch höhere Gleichspannungen eingesetzt werden. Auch Einsatzgebiete im Bereich der Photovoltaik sind denkbar. Die durch das VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut GmbH nach DIN EN 61010-1 (VDE 0411, Teil 1): 2011-07; EN 61010-1:2010-10; IEC 61010-1 (ed.3) geprüft und zertifiziert und wird in einer VDE zertifizierten und überwachten Produktion hergestellt.