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Christian Ritter
vor 8 Jahren
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1 Technische Information Allgemeine Bestimmungen für Stromwandler WTL-Stromwandler sind spezielle Transformatoren, die Primärströme mit vorgeschriebener Genauigkeit in kleinere Sekundärströme übersetzen. Primär- und Sekundärstromkreise sind galvanisch voneinander getrennt. Allgemein unterscheidet man Stromwandler für Messzwecke (Messwandler) und Stromwandler für Schutzzwecke (Schutzwandler). Messwandler werden für den Anschluss von anzeigenden, schreibenden und zählenden Messgeräten vorgesehen und schützen diese zusätzlich vor Überstrom. Schutzwandler sind für den Anschluss von Anlagen schützenden Geräten einzusetzen; siehe auch zusätzliche Beschreibung für Generatorschutzwandler. WTL-Stromwandler entsprechen den allgemeinen Bestimmungen, Normvorschriften und den Leitsätzen für die Messung und Prüfung der Isolation elektrischer Anlagen für Wechselspannung bis 1 kv und darüber: VDE 0414/1.94 Teil 1; IEC ; NFC /2.74; BS 7262; ANSI C57.13; DIN Erläuterung der gebräuchlichen Begriffe für Stromwandler gemäß VDE 0414/IEC Bemessungsstromstärke ist der auf dem Leistungsschild angegebene Wert des primären und sekundären Stromes, genormte Primärströme sind: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75 A und das dekadische Vielfache dieser Werte. Genormte Sekundärströme sind: 5 A, 2 A und 1 A. Bemessungsübersetzung ist das Verhältnis der primären Bemessungsstromstärke zur sekundären Die Bemessungs- übersetzung wird als ungekürzter Bruch angegeben. Bemessungsleistung ist das Produkt aus dem Quadrat des sekundären Stromes und der Bürde. Sie wird in VA angegeben. Bemessungsbürde ist der Scheinwiderstand der sekundär an den Stromwandler angeschlossenen Geräte und der Zuleitung. Sie wird in Ohm ( O ) unter Hinzufügung des Bürdenleistungsfaktors angegeben. Der Bürdenleistungsfaktor cos ß ist nach VDE 0414 auf 0,8 festgesetzt ( bei Nennleistung = 2,5 VA jedoch cos ß = 1). Genauigkeitsklasse Stromwandler werden entsprechend ihrer Genauigkeit in verschiedene Klassen eingeteilt. Es wird unterschieden in Stromwandler für Messzwecke und Stromwandler für Schutzzwecke. 1

Allgemein unterscheidet man Stromwandler für Messzwecke (Messwandler) und Stromwandler für Schutzzwecke (Schutzwandler).

2 Nachfolgend einige Anwendungsbeispiele: Stromwandler Klasse Anwendung für Messzwecke 0,2 Zählung 0,5 genaue Messung und Zählung 1 Betriebsmessung, Zähler, Schreiber 3 grobe Messung, Relais, Regler für Schutzzwecke 5 P Schutzgeräte mit großer Anforderung an Genauigkeit 10 P Schutzgeräte mit normaler Anforderung an Genauigkeit Überstrom-Begrenzungsfaktor FS gibt an, bei welchem Vielfachen der primären Bemessunkstromstärke und bei gleichzeitiger Belastung mit der Bemessungsbürde der Gesamtfehler des Stromwandlers für Messzwecke mindestens 10 % beträgt. Der Überstrom-Begrenzungsfakor wird in Verbindung mit der jeweiligen Genauigkeitsklasse und der Bemessungsbürde angegeben. Genormte Größen sind FS5 bzw. FS10. Beispiel: 10VA Klasse 0.5 d.h. Genauigkeitsklasse 0.5 für den Messbereich mindestens 10 % Gesamtfehler bei 5-fache Genauigkeitsgrenzfaktor gibt an, bis zu welchem Vielfachen der primären Bemessungsstromstärke und bei gleichzeitiger Belastung mit Bemessungsbürde der Gesamtfehler des Stromwandlers für Schutzzwecke höchstens 5 bis 10 % beträgt. Der Genauigkeitsfaktor wird in Verbindung mit dem Kennbuchstaben P und der Bemessungsbürde angegeben. Beispiel: 5VA Klasse 10P10 d.h. höchstens 10 % Gesamtfehler bei 10-facher 10VA Klasse 5P20 d.h. höchstens 5 % Gesamtfehler bei 20-facher Bemessungs-Dauerstrom ist das Vielfache der primär Bemessungsstromstärke mit der der Stromwandler dauernd belastbar ist, ohne die zulässige Erwärmungsgrenze zu überschreiten. Sofern nicht anders festgelegt entspricht der thermische Bemessungs-Dauerstrom der primären Thermische Bemessungs-Kurzzeit-Stromstärke Ith ist der auf dem Leistungsschild angegebene Effektivwert der primären Stromstärke, dessen Wärmewirkung der Stromwandler bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung eine Sekunde lang aushalten muss, ohne Schaden zu nehmen. Die in der Liste aufgeführten Stromwandler sind mindestens für Ith gleich 60 x Primär- Bemessungs-Stoßstromstärke Idyn ist der Scheitelwert der primären Stromstärke dessen Kraftwirkung der Stromwandler bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung aushalten muss, ohne Schaden zu nehmen. Idyn = 2,5 x Ith 2

primären Bemessunkstromstärke und bei gleichzeitiger Belastung mit der Bemessungsbürde der Gesamtfehler des Stromwandlers für Messzwecke mindestens 10 % beträgt.

3 Bezeichnung der Stromwandleranschlussklemmen Die Primärklemmen der Stromwandler erhalten die Buchstaben P1 und P2. Die Sekundärklemmen erhalten die Buchstaben S1 und S2. Ausführungsformen Man unterscheidet Aufsteckstromwandler, Wickelstromwandler und Fädelstromwandler. Der Vorteil des Aufsteckstromwandlers liegt darin, dass kein eigener Primärstromkreis benötigt wird. Der Aufsteckstromwandler wird auf Stromschienen oder Kabel aufgeschoben und festgesetzt. Das Wandlerfenster (auch Durchführungsloch genannt) ist den gebräuchlichen Schienenabmessungen bzw. Kabeldurchmessern angepasst. Das notwendige Befestigungsmaterial wie Klemmstücke oder Fußleisten richten sich nach dem unterschiedlichen Bedarf und wird mit der Bestellung abgegeben. Bei niedrigen Primärstromstärken und größerem Leistungsbedarf werden Wickel- oder Fädelstromwandler eingesetzt. Der Wickelstromwandler hat eine fest eingebaute Primärwicklung, die in den Leistungsverlauf geschaltet werden muss. Der Fädelstromwandler ist ein normaler Aufsteckstromwandler, durch den der Primärleiter mehrmals gefädelt wird. Die Anzahl der Durchfädelungen bestimmt das Übersetzungsverhältnis. Hierbei ist zu beachten: Primärstrom des Stromwandlers durch zu messenden Strom ergibt die Anzahl der Durchfädelungen. Leistung und Klassengenauigkeit bleiben unverändert Beispiel 1: Es wird benötigt: Stromwandler für Primär-Bemessungsstrom 20 A, Sekundär 5 A, Leistung 10 VA bei Klasse 1FS5 Wähle: Stromwandler S 70/30, 100/5 A, 10 VA bei Klasse 1 Primär-Strom des Stromwandlers zu messenden Strom 100 A 20 A Rechnung = 5 Es müssen 5 Durchfädelungen vorgenommen werden, um eine richtige Messung zu erhalten. Beispiel 2: Es wird benötigt: Stromwandler für Primär-Bemessungstrom 50A, Sekundär 5 A, Leistung 5 VA bei Klasse 1FS5 Wähle Stromwandler S 60/30, 150/5 A, 5 VA bei Klasse 1 Primär-Strom des Stromwandlers zu messenden Strom 150 A 50 A Rechnung: = 3 3

Der Aufsteckstromwandler wird auf Stromschienen oder Kabel aufgeschoben und festgesetzt. Das Wandlerfenster (auch Durchführungsloch genannt) ist den gebräuchlichen Schienenabmessungen bzw.

4 Es müssen 3 Durchfädelungen vorgenommen werden, um eine richtige Messung zu erhalten. Nur bei GS-Serie möglich bis Reihe 3.6 max V Reihe 3.6 bis Reihe 24 siehe Mittelspannungsmodelle. Sonderausführung Frequenzbereich: Wenn eine andere Frequenz als Hz benötigt wird, kann ohne besondere Rückfrage nur bis max. 400 Hz geliefert werden. bei 16 2/3 Hz verringert sich die Wandlerleistung auf ca. 1/3 des Wertes bei 50 Hz. In der Liste muss die 3-fache Leistung bei 50 Hz möglich sein. Umschaltung: WTL Stromwandler können auf Wunsch durch Wicklungsanzapfung umschaltbar geliefert werden. Bei Stromwandler ohne Primärwicklung (Aufsteckstromwandler) ist nur Sekundärumschaltung möglich. Es muss darauf geachtet werden, dass immer die kleine Bauübersetzung die entsprechende Leistung und Genauigkeit erbringen muss. Stromwandler mit Primärwicklung können sowohl mit Primärumschaltung als auch mit Sekundärumschaltung geliefert werden. Leistungsaufnahme der gebräuchlichsten Messgeräte und Relais bei 5 A Instrumente Anzeigend Dreheisen-Strommesser Anzeigend Bimetall-Strommesser Eigenverbauch 3-4 VA Anzeigend Leistungsmesser Schreibend Leistungsmesser Anzeigend Leistungsfaktormesser je Phase Wirkleistungszähler Blindleistungszähler Messwertumformer für Strom Messwertumformer für Leistung je Strompfad 1,5 VA 6-12 VA 5 VA 1,2 VA 2,5 VA 1-3 VA Messleitungen Eigenverbrauch bei 5 A bei 1 A 10m Doppelleitung 1,5 qm Kupfer 6 VA 0,24 VA 10m Doppelleitung 2,5 qm Kupfer 3,6 VA 0,14 VA 10m Doppelleitung 4 qm Kupfer 2,2 VA 0,09 VA 10m Doppelleitung 6 qm Kupfer 1,5 VA 0,06 VA 10m Doppelleitung 10 qm Kupfer 0,9 VA 0,04 VA 4

bei 16 2/3 Hz verringert sich die Wandlerleistung auf ca. 1/3 des Wertes bei 50 Hz. In der Liste muss die 3-fache Leistung bei 50 Hz möglich sein.

5 Relais Abhängiges Stromrelais elektronisch Unabhängiges Stromrelais elektronisch Abhängiges Stromrelais elektromechanisch Unabhängiges Stromrelais elektromechanisch Leistungswächter elektronisch Rückleistungsrelais elektronisch Eigenverbauch 0,5-3 VA Generator-Differentialschutz Thermischer Überstromrelais Magnetischer Schnellauslöser Wirklastabgleicher elektronisch Schnelldistanzrelais Generator-Erdschlussrelais Stromrelais mit Wandlerauslöser 0,5-3 VA 2 VA 2-30 VA 0,1-2 VA VA 5

0,5-3 VA Generator-Differentialschutz Thermischer Überstromrelais Magnetischer Schnellauslöser Wirklastabgleicher

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