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36-kV-Stromwandler (für den Außenbereich)

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36-kV-Stromwandler

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Der 36-kV-Stromwandler (Außenausführung) ist ein Mittelspannungs-Messwandler, der für 36-kV-Stromversorgungssysteme ausgelegt ist und üblicherweise in 33-kV-Verteilungs- und Unterübertragungsnetzen zum Einsatz kommt. Er wird in Freiluft-Umspannwerken, Schaltanlagen sowie an Masten oder auf dem Boden montierten Konstruktionen installiert, um hohe Primärströme in einen standardisierten Sekundärstrom (typischerweise 1 A oder 5 A) für Mess-, Schutz- und Steuerungsanwendungen umzuwandeln.

Dieser Stromwandlertyp ist so ausgelegt, dass er rauen Umgebungsbedingungen wie Regen, UV-Strahlung, Verschmutzung, Windlast, Temperaturschwankungen und Blitzimpulsen standhält und somit einen zuverlässigen Betrieb in Außenanlagen von Energieversorgern und in der Industrie gewährleistet.

Hauptfunktionen
·Misst den Leitungsstrom in 33-kV-Außenanlagen
·Liefert Stromsignale an Schutzrelais
·Unterstützt die Abrechnungsmessung und Energieüberwachung
·Stellt eine elektrische Trennung zwischen Hoch- und Niederspannungsstromkreisen her
·Erkennt Überlastungen, Kurzschlüsse und Erdungsfehler

Aufbau
Ein typischer 36-kV-Stromwandler für den Außenbereich besteht aus:
Primärleiter
– Sammelschiene oder Leitungsleiter verläuft durch den Stromwandlerkern
– Primärwicklung in Stab- oder Wicklungsbauweise, je nach Ausführung
Magnetkern
– Kern aus hochpermeablem Siliziumstahl oder nanokristallinem Material
– Gewährleistet genaue Messung und geringen Erregungsstrom
Sekundärwicklungen
– Messkern für die Abrechnungsgenauigkeit
- Schutzkern zur Fehlererkennung
- Mehrere Kerne in einer Einheit möglich
Isolationssystem
- Porzellanisolator (herkömmliche Bauweise) oder Silikonkautschuk-Verbundwerkstoff (moderne Bauweise)
- Ausgelegt für stark verschmutzte Umgebungen und den Außenbereich
Isoliermedium
- Ölgefüllte oder Epoxidharz-Isolierung, je nach Herstellerausführung
Grundkonstruktion
-Montagesockel aus verzinktem Stahl für die Boden- oder Mastmontage
-Ausgelegt auf mechanische Stabilität und Erdbebensicherheit
Sekundäranschlusskasten
-Wetterfestes Gehäuse für die Verkabelung
-Mit Einrichtungen zur Erdung und Kurzschlussabschaltung

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 36 kV
·Höchste Systemspannung: 40,5 kV
·Systemspannung: 33 kV
·Frequenz: 50/60 Hz
·Primärstrom: 5–4000 A
·Sekundärstrom: 1 A oder 5 A
·Genauigkeitsklasse: 0,2, 0,5, 1,0, 5P10, 5P20, PX
·Nennlast: 5–30 VA
·Kurzzeit-thermischer Strom: Bis zu 31,5 kA (1 s)
·Dynamischer Strom: Bis zu 80 kA Spitze
·Isolationsart: Porzellan / Verbundwerkstoff / ölgefüllt
·Einbau: Im Freien (AIS / Mastmontage / Umspannwerk)

Funktionsprinzip
·Der Primärleiter führt den Netzstrom durch den Stromwandlerkern
·Der Strom erzeugt einen Magnetfluss im Kern
·Der Fluss induziert einen proportionalen Sekundärstrom
·Der Sekundärausgang (1 A oder 5 A) wird an Zähler und Relais weitergeleitet
·Die elektrische Trennung gewährleistet den sicheren Betrieb der Sekundärsysteme

Vorteile
·Konzipiert für raue Außenumgebungen
·Hohe Isolationsfestigkeit für 33-kV-Systeme
·Zuverlässige Mess- und Schutzgenauigkeit
·Lange Lebensdauer (typischerweise 25–30+ Jahre)
·Geeignet für Umspannwerke und Mastmontagen
·Erhältlich mit Porzellan- oder Verbundisolatoren
·Geringer Wartungsaufwand

Typische Anwendungsbereiche
·33-kV-Verteilerstationen
·Teilübertragungsnetze von Energieversorgern
·Freiluftschaltanlagen
·Industrielle Stromverteilungssysteme
·Anlagen für erneuerbare Energien (Solar- und Windparks)
·Projekte zur Elektrifizierung ländlicher Gebiete
·Zuleitungsschutzsysteme

Anwendbare Normen
·IEC 61869-1 – Messwandler – Allgemeine Anforderungen
·IEC 61869-2 – Stromwandler
·IEEE C57.13 – Messwandler
·IEC 60044-1 – Ältere Norm

Typische Kernkonfigurationen
·Messkern Messung der abrechnungsrelevanten Energie
·Schutzkern Überstrom- und Erdschlussschutz
·Reservekern (optional) Redundante Schutzkonzepte

Hauptmerkmale
·Wetterfeste Bauweise für den Betrieb im Freien
·Hohe mechanische Festigkeit gegen Wind- und Erdbebenbelastungen
·Geeignet für verschmutzte Umgebungen und Küstengebiete
·Mehrere Sekundärkerne für Messung und Schutz
·Erhältlich mit Isolierung aus Porzellan oder Silikonkautschuk-Verbundwerkstoff
·Ausgelegt auf langfristige Zuverlässigkeit und geringen Wartungsaufwand

Ein 36-kV-Stromwandler für den Außenbereich ist ein robuster und zuverlässiger Messwandler, der häufig in 33-kV-Freiluft-Stromversorgungssystemen eingesetzt wird und unter anspruchsvollen Umgebungs- und elektrischen Bedingungen eine genaue Strommessung, hohe Isolationsleistung und zuverlässige Schutzfunktionen bietet.