Stromwandler: Eine entscheidende Komponente in elektrischen Systemen

Im Bereich der Elektrotechnik ist der Stromwandler (CT) ein zentrales Gerät, das bei verschiedenen Anwendungen in Energiesystemen eine grundlegende Rolle spielt.

Den Stromwandler verstehen
Ein Stromwandler dient dazu, hohe Ströme in Energiesystemen in messbare und beherrschbare Werte umzuwandeln, die für Instrumente und Schutzgeräte geeignet sind. Es funktioniert nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, wobei ein Primärleiter, der den eigentlichen zu messenden Strom führt, einen proportionalen Strom in einer Sekundärwicklung induziert, die an die Mess- oder Schutzinstrumente angeschlossen ist.

Bau und Betrieb
Typischerweise besteht ein Stromwandler aus einer Primärwicklung, meist nur einer oder wenigen Windungen eines schweren Leiters, durch die der Strom fließt. Um diese Primärwicklung herum befindet sich eine Sekundärwicklung mit vielen weiteren Windungen aus feinem Draht. Diese Sekundärwicklung ist mit den Geräten verbunden, die den Strom messen oder überwachen.

Die Hauptfunktion eines Stromwandlers besteht darin, für Isolierung zu sorgen und den Strom auf einen standardisierten Wert, üblicherweise 1 A oder 5 A, herunterzutransformieren, der für den Einsatz in Instrumenten und Schutzrelais sicher ist.

Anwendungen in elektrischen Systemen
Messung und Überwachung: Stromtransformatoren werden häufig zur Messung des Stromverbrauchs sowohl in Industrie- als auch in Wohngebieten eingesetzt. Sie liefern genaue Messwerte des durch Stromleitungen fließenden Stroms und ermöglichen so eine präzise Abrechnung und Überwachung des Stromverbrauchs.

Schutz: In Stromversorgungssystemen spielen Stromwandler eine entscheidende Rolle bei der Schutzweiterleitung. Sie stellen Eingänge für Schutzgeräte wie Leistungsschalter und Relais bereit und sorgen so für eine sofortige Isolierung fehlerhafter Abschnitte des Netzwerks bei Überströmen oder Kurzschlüssen.

Steuerung und Automatisierung: Stromwandler sind ein wesentlicher Bestandteil automatisierter Systeme, bei denen eine kontinuierliche Überwachung der Stromstärken erforderlich ist, um die Betriebseffizienz aufrechtzuerhalten und Geräteschäden zu verhindern.

Energiemanagement: Da der Schwerpunkt zunehmend auf Energieeffizienz liegt, tragen Stromwandler dazu bei, indem sie eine detaillierte Analyse von Energienutzungsmustern ermöglichen und dabei helfen, den Verbrauch zu optimieren und Verschwendung zu reduzieren.

Arten von Stromwandlern
Stromwandler variieren in Design und Anwendung, darunter:

Stabstromwandler: Werden für Hochspannungsanwendungen verwendet, bei denen der Primärleiter durch ein Fenster im Stromwandler verläuft.
Gewickelte Stromwandler: Werden in Mittelspannungssystemen mit Nennleistungen von bis zu mehreren hundert Kiloampere eingesetzt.
Durchführungen und Summenstromwandler: Spezialtypen, die in bestimmten Konfigurationen zur Messung und zum Schutz verwendet werden.