Arten von Stromwandlern

Stromwandler (CT) reduzieren oder reduzieren Stromstärken für Mess- oder Schutzanwendungen. Sie werden häufig mit Wattstundenzählern und Schutzrelais oder als Auslösespulen in magnetischen Leistungsschaltern verwendet.

Es ist wichtig, einen Stromwandler mit einem Windungsverhältnis auszuwählen, das mit dem Messgerät oder Schutzrelais kompatibel ist. Darüber hinaus sollte der Bürdenwiderstand sorgfältig ausgewählt werden, um Rauschen und Signalverzerrungen zu minimieren.

Typen

Zur Messung der hohen Wechselströme, die durch Stromnetze übertragen werden, gibt es viele verschiedene Arten von Stromwandlern. Jedes hat seine eigene spezifische Konstruktion und Gestaltung, die es ihm ermöglicht, unterschiedlichen Zwecken zu dienen.

Der Grundaufbau von Stromwandlern umfasst eine Primärwicklung, eine Sekundärwicklung und einen Magnetkern mit Isoliermaterial. Der gewählte Typ muss in der Lage sein, die aktuellen Pegel im System zu verarbeiten.

Einige Arten von Stromwandlern verwenden eine Fensterkonstruktion, die es ermöglicht, das Stromkreiskabel über den Primärleiter zu schieben, ohne ihn zu trennen. Der Primärleiter dieser Typen kann aus einem geraden Kupferstab bestehen, der durch das Fenster verläuft, um eine einzelne Windung bereitzustellen, oder aus einem gewickelten Sekundärleiter mit vielen Windungen.

Die Genauigkeit von Stromwandlern wird bei Volllast angegeben und oft durch die Verhältnisgenauigkeitsklasse beschrieben, gefolgt von einer Zahl, die die maximal zulässige Abweichung zwischen der Primär- und Sekundärstromstärke angibt. Einige Stromwandler sind für die Messgenauigkeit ausgelegt, während andere für Schutzanwendungen ausgelegt sind.

Anwendungen

Stromtransformatoren werden in vielen Messanwendungen eingesetzt, um die hohen Stromstärken leistungselektronischer Schaltkreise auf ein sicheres Niveau zu reduzieren, das mit einem Messgerät gemessen werden kann. Sie sorgen außerdem für eine Isolierung zwischen den hohen Strömen und Spannungen des Stromkreises und den Mess- oder Schutzschaltungen.

Im Allgemeinen hat der Stromtransformator einige Windungen in der Primärwicklung und eine größere Anzahl Windungen in der Sekundärwicklung. Diese Anordnung wird als Verhältnisstromwandler bezeichnet. Beispielsweise ist eine Primärwicklung mit einer Windung so konfiguriert, dass sie pro 500 Ampere, die im Primärleiter fließen, einen Sekundärstrom von 5 Ampere erzeugt.

Andere Arten von Stromtransformatoren sind Fenster-, Split-Core- und Bar-Stromwandler. Der Split-Core-CT ermöglicht das Umklemmen des Primärleiters und ist für eine schnelle Installation ausgelegt. Außerdem ist er so ausgelegt, dass er einem höheren thermischen Überstrom und einer geringeren Ausfallrate standhält als der Stabtyp. Es ist wichtig zu beachten, dass ein Stromwandler niemals im Leerlauf sein sollte, während der Primärstrom fließt. Dies führt zu einer Sättigung des primären Magnetfelds und könnte seine Genauigkeit ernsthaft beeinträchtigen.

Windungsverhältnis

Das Windungsverhältnis des Transformators ist das Verhältnis zwischen der Windungszahl auf der Sekundärseite und der Primärwicklung. Dies ist ein wichtiger Test zur Beurteilung des Zustands eines Stromwandlers. Eine Prüfung des Windungsverhältnisses des Transformators wird üblicherweise während der Abnahmeprüfung und während der Wartung durchgeführt, um eine Verschlechterung der Isolierung, kurzgeschlossene Windungen oder fehlerhafte Verbindungen festzustellen. Es wird auch verwendet, um die Nennleistung des Transformators auf dem Typenschild zu überprüfen.

Das Windungsverhältnis wird berechnet, indem die Anzahl der Windungen der Primärwicklung durch die Windungszahl der Sekundärwicklung dividiert wird. Das Ergebnis ist ein Faktor, der mit dem Strom multipliziert wird, der durch den Kern fließt, um die in der Sekundärwicklung induzierte EMK zu erzeugen.

Bei der Durchführung des Windungsverhältnistests sollten die Testleitungen an die entsprechenden H1-, H2- und H3-Transformatorklemmen/-Buchsen angeschlossen werden. Die H0-Prüfleitung kann verwendet werden, wenn der Transformator in Sternschaltung angeschlossen ist. Die gemessenen Ergebnisse sollten innerhalb von 0,5 % der berechneten Verhältnisse liegen.

Bürdenwiderstand

Viele elektrische Komponenten sind anfällig für hohe Ströme. Daher ist es wichtig, sie vor Schäden zu schützen und sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren. Die Wahl des richtigen Stromwandlers ist entscheidend, um sicherzustellen, dass diese Anforderungen erfüllt werden.

Eine der häufigsten Anwendungen von Stromwandlern sind Mess- und Schutzanwendungen. Sie werden in verschiedenen Formen eingesetzt, beispielsweise als tragbarer Clamp-On-CT und als Split-Core-CT. Sie sind außerdem in verschiedenen Formen, Größen und Nennleistungen erhältlich, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.

Der Sekundäranschluss des Stromwandlers kann mit einem Bürdenwiderstand verbunden werden, um die Ausgangsspannung des Stromwandlers zu erhöhen. Es ist jedoch zu beachten, dass der Primärstrom auch durch den Bürdenwiderstand fließt. Um den richtigen Wert für einen Bürdenwiderstand zu bestimmen, ist es wichtig, das Windungsverhältnis des Stromwandlers und seine Genauigkeitsbewertung zu berücksichtigen. Je höher diese Werte sind, desto genauer ist die CT.