Stromwandler NS

Wir verfügen über ein breites Sortiment an Stromwandlern für verschiedene Anwendungen, darunter Geräte wie: Stromwandler mit Öffnung für Schiene und Leiter, Stromwandler mit Spannungsmessung sowie kompakte Stromwandler für Installationsschutzschalter. Unsere Kunden wissen seit vielen Jahren, dass sie sich auf die Qualität unserer Produkte verlassen können.

Was ist ein Niederspannungs-Stromwandler?

Ein Niederspannungs-Stromwandler ist ein spezieller Transformator, dessen Aufgabe es ist, hohe Ströme in entsprechend niedrigere Ströme umzuwandeln. Die Wandler sind so konstruiert, dass sie eine galvanische Trennung zwischen dem Primär- und Sekundärkreis gewährleisten. Dadurch schützen sie angeschlossene Messgeräte bei Störungen.

Die wichtigsten Parameter eines Stromwandlers sind

• Bemessungsübersetzung – das Verhältnis des Nennstroms der Primärwicklung zum Nennstrom der Sekundärwicklung, üblicherweise als ungekürzter Bruch angegeben.
• Nennstrom In – Effektivwert des Primär- und Sekundärstroms. Normierte Primärstromwerte sind 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 100 A und deren Vielfache bis zu 7.500 A. Normierte Sekundärstromwerte sind 5 A und 1 A.
• Höchste Betriebsspannung Um – definiert als der höchste dauerhaft zulässige Wert der Zwischenleiterspannung, der den Stromwandler nicht beschädigt.
• Bemessungs-Isolationsspannung Un – genormter Wert der Zwischenleiterspannung, für die die Isolation zwischen Primär- und Sekundärwicklung oder geerdeten Metallteilen des Wandlers ausgelegt ist.
• Genauigkeitsklasse – eine genormte Zahl, die den zulässigen Messfehler des Geräts angibt. Die Klassen kennzeichnen den maximal zulässigen prozentualen Messfehler bei Nennstrom des Primärkreises, der dieser Genauigkeitsklasse zugeordnet ist. Genauigkeitsklassen sind z.B.: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3,5.
• Bemessener kurzzeitiger thermischer Strom Ith (1 Sekunde) – Effektivwert des Primärstroms, den der Wandler mit kurzgeschlossenem Sekundärwicklungen ohne Beschädigung aushalten muss.
• Bemessener dynamischer Strom Idyn – Spitzenwert des Primärstroms, den der Wandler mit kurzgeschlossenem Sekundärkreis aushält.
• Bemessener dauerhafter thermischer Strom Icth – Primärstrom, bei dem der belastete Wandler betrieben werden kann, ohne eine bestimmte Temperaturüberschreitung zu verursachen.

Einsatzbereiche von Stromwandlern

Stromwandler werden verwendet, um den Messbereich von Amperemetern zu erweitern, was zu Kosteneinsparungen führt. Zusätzlich kann der Stromwandler als galvanischer Trenner zwischen Mess- und Schutzkreisen und dem Hauptstromkreis dienen, was die Sicherheit der Mess- und Schutzanlage erhöht.

Wie ist ein Niederspannungs-Stromwandler aufgebaut?

Niederspannungs-Stromwandler bestehen aus vier Hauptkomponenten – dem Kern, der Primärwicklung, der Sekundärwicklung und dem Gehäuse. Der Kern ist verantwortlich für die Übertragung und Konzentration des magnetischen Flusses, der durch den Primärstrom erzeugt wird. Der magnetische Kern wird aus ferromagnetischen Materialien gefertigt. Er kann eine geschlossene oder offene toroidale Form haben, wodurch der Niederspannungs-Stromwandler leichter in elektrische Schaltkreise eingebaut werden kann.

Die Primärwicklung ist das Element, das den Strom aus dem Netz leitet und daher elektrisch und mechanisch damit verbunden ist. Sie wird meist aus Leitern mit großem Querschnitt hergestellt, die hohe Energiebelastungen aushalten können.

Die Sekundärwicklungen eines jeden Niederspannungs-Stromwandlers bestehen meist aus kupferdraht mit hoher Leitfähigkeit und guter Isolierung. Sie erzeugen einen Strom, der proportional zum Primärstrom ist, jedoch mit verringerter Größe.

Das Gehäuse, in dem sich der Niederspannungs-Stromwandler befindet, schützt ihn vor ungünstigen Einflüssen am Montageort. Es besteht meistens aus Kunststoff, der hitzebeständig und korrosionsfest ist.

Wie funktioniert ein Niederspannungs-Stromwandler?

Niederspannungs-Stromwandler sind für Messungen und Schutz von Stromkreisen ausgelegt, deren zulässige Spannung 0,72 kV oder 1,2 kV nicht überschreitet, und deren Frequenz 50 – 60 Hz beträgt. Aus diesem Grund werden sie auch als einphasige Transformatoren kleiner Leistung bezeichnet.

Der Stromwandler arbeitet auf Basis der elektromagnetischen Induktion sowie den Ampèreschen und Faradayschen Gesetzen. Der Strom durch die Primärwicklung erzeugt ein veränderliches Magnetfeld im Kern, das Energieverluste minimiert. Dieses induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung. Die Verhältnisse zwischen den Strömen in den Wicklungen sind proportional. Diese Verhältnisse werden durch das Übersetzungsverhältnis angegeben. Zum Beispiel bedeutet ein Verhältnis von 100:5, dass der Sekundärstrom 1/20 des Primärstroms beträgt.

Welche Varianten von Niederspannungs-Stromwandlern gibt es?

Niederspannungs-Stromwandler lassen sich in zwei Grundtypen unterteilen. Die erste Art sind Modelle mit öffnungsfähigem Kern. Diese Konstruktion ermöglicht ein einfaches Aufwickeln auf bestehende Kabel. Solche Kerne eignen sich besonders, wenn der Stromwandler in modernisierten Anlagen eingesetzt werden soll.

Der zweite Grundtyp von einphasigen Transformatoren kleiner Leistung sind Modelle für die Montage auf einer Schiene. Diese Niederspannungs-Stromwandler können leicht an Verteilungssysteme angeschlossen werden. Ihre unkomplizierte Montage auf Stromschienen macht sie besonders beliebt in Schaltanlagen und Automatisierungsinstallationen.

Wie wählt man einen Niederspannungs-Stromwandler aus?

Die Auswahl eines Niederspannungs-Stromwandlers sollte auf der Anpassung seiner grundlegenden Parameter an die Anforderungen des elektrischen Systems beruhen. Vor allem ist der Primärstrom (Ipn) zu bestimmen, der der maximale Wert ist, der durch den Primärkreis fließt, sowie der Sekundärstrom (Isn), dessen Wert von der Art der angeschlossenen Messgeräte abhängt. Der nächste Schritt ist die Berechnung des Bemessungsübersetzungsverhältnisses, also des Verhältnisses zwischen Primär- und Sekundärstrom.

Die Auswahl des Niederspannungs-Stromwandlers sollte auch die Genauigkeitsklasse berücksichtigen, die den maximalen Messfehler angibt. Diese muss dem Verwendungszweck der einphasigen Transformatoren kleiner Leistung entsprechen.

Neben den genannten Aspekten sollte bei der Auswahl außerdem folgendes beachtet werden:

• Nennleistung Sn,
• Kurzschlussparameter Idyn und Ith,
• Beständigkeit gegenüber Umgebungsbedingungen entsprechend dem Einsatzort.

Zusätzlich sollte der ausgewählte Stromwandler nach der Norm IEC 44-1 (EN 60044) gefertigt sein. Diese Norm legt Anforderungen an Konstruktion, Messverfahren und Prüftechniken fest. So ist eine zuverlässige Funktion in Energieversorgungssystemen gewährleistet.