Der Stromwandler

Der Stromwandler

Der Stromwandler (CT) ist eine Art „Messwandler“, der in seiner Sekundärwicklung einen Wechselstrom erzeugt, der proportional zu dem in seiner Primärwicklung gemessenen Strom ist. Stromwandler reduzieren Hochspannungsströme auf einen viel niedrigeren Wert und bieten eine bequeme Möglichkeit, den tatsächlichen elektrischen Strom, der in einer Wechselstromübertragungsleitung fließt, mit einem Standardamperemeter sicher zu überwachen. Das Funktionsprinzip eines Basisstromwandlers unterscheidet sich geringfügig von dem eines normalen Spannungswandlers.

Im Gegensatz zu dem zuvor betrachteten Spannungs- oder Leistungstransformator besteht der Stromwandler nur aus einer oder sehr wenigen Windungen als Primärwicklung. Diese Primärwicklung kann entweder eine einzelne flache Windung, eine Spule aus Hochleistungsdraht sein, die um den Kern gewickelt ist, oder nur ein Leiter oder eine Sammelschiene, die wie gezeigt durch ein zentrales Loch geführt wird.

Aufgrund dieser Art der Anordnung wird der Stromwandler häufig auch als "Serientransformator" bezeichnet, da die Primärwicklung, die nie mehr als wenige Windungen aufweist, in Reihe mit dem stromführenden Leiter liegt, der eine Last versorgt.

Die Sekundärwicklung kann jedoch eine große Anzahl von Spulenwindungen aufweisen, die auf einen laminierten Kern aus verlustarmem magnetischem Material gewickelt sind. Dieser Kern hat eine große Querschnittsfläche, so dass die erzeugte magnetische Flussdichte unter Verwendung eines Drahtes mit viel kleinerer Querschnittsfläche gering ist, abhängig davon, wie stark der Strom verringert werden muss, wenn versucht wird, unabhängig vom angeschlossenen Strom einen konstanten Strom auszugeben Belastung.

Die Sekundärwicklung liefert einen Strom entweder in einen Kurzschluss in Form eines Amperemeter oder in eine ohmsche Last, bis die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung groß genug ist, um den Kern zu sättigen oder einen Ausfall aufgrund eines übermäßigen Spannungsausfalls zu verursachen.

Im Gegensatz zu einem Spannungswandler ist der Primärstrom eines Stromwandlers nicht vom Sekundärlaststrom abhängig, sondern wird von einer externen Last gesteuert. Der Sekundärstrom wird normalerweise mit einem Standard von 1 Ampere oder 5 Ampere für größere Primärstromwerte bewertet.

Es gibt drei Grundtypen von Stromwandlern: gewickelt, torusförmig und bar.

· Wickelstromwandler - Die Primärwicklung des Transformators ist physikalisch in Reihe mit dem Leiter geschaltet, der den gemessenen Strom führt, der im Stromkreis fließt. Die Größe des Sekundärstroms hängt vom Windungsverhältnis des Transformators ab.

· Ringkerntransformator - Diese enthalten keine Primärwicklung. Stattdessen wird die Leitung, die den im Netzwerk fließenden Strom führt, durch ein Fenster oder ein Loch im Ringkerntransformator geführt. Einige Stromwandler verfügen über einen „geteilten Kern“, mit dem sie geöffnet, installiert und geschlossen werden können, ohne den Stromkreis zu trennen, an den sie angeschlossen sind.

· Stromwandler vom Stangentyp - Dieser Stromwandlertyp verwendet das eigentliche Kabel oder die Sammelschiene des Hauptstromkreises als Primärwicklung, was einer einzelnen Windung entspricht. Sie sind vollständig von der hohen Betriebsspannung des Systems isoliert und normalerweise mit der stromführenden Vorrichtung verschraubt.

Stromwandler können die Strompegel von Tausenden von Ampere auf einen Standardausgang mit einem bekannten Verhältnis von entweder 5 Ampere oder 1 Ampere für den normalen Betrieb reduzieren oder "herabsetzen". Daher können kleine und genaue Instrumente und Steuergeräte mit Stromwandlern verwendet werden, da sie von Hochspannungsleitungen isoliert sind. Es gibt eine Vielzahl von Messanwendungen und -anwendungen für Stromwandler wie Wattmeter, Leistungsfaktormesser, Wattstundenzähler, Schutzrelais oder als Auslösespulen in Magnetschaltern oder MCBs.

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