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24-kV-Stromwandler (für den Außenbereich)

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24-kV-Stromwandler

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Der 24-kV-Stromwandler (Außenausführung) ist ein Mittelspannungs-Messwandler, der für 24-kV-Stromnetze ausgelegt ist und typischerweise in 22-kV-Verteilungsnetzen eingesetzt wird. Er wird in Freiluft-Umspannwerken, an Masten montierten Anlagen und Freiluft-Schaltanlagen installiert, um hohe Primärströme zu messen und diese für Mess-, Schutz- und Steuerungssysteme in einen standardisierten Sekundärstrom (in der Regel 1 A oder 5 A) umzuwandeln.

Er wurde speziell dafür entwickelt, rauen Umgebungsbedingungen wie Regen, UV-Strahlung, Verschmutzung, Windlasten und Blitzimpulsen standzuhalten, wodurch er sich für Außenanwendungen in der Energieversorgung und in der Industrie eignet.

Hauptfunktionen
·Misst den Leitungsstrom in Mittelspannungsnetzen im Außenbereich
·Liefert Stromsignale an Schutzrelais
·Unterstützt die Energieerfassung und Lastüberwachung
·Stellt die elektrische Trennung zwischen Hoch- und Niederspannungssystemen her
·Erkennt Überlastungen, Kurzschlüsse und Erdungsfehler

Aufbau
Ein typischer 24-kV-Stromwandler für den Außenbereich besteht aus:

Primärleiter
-Sammelschiene oder Leitungsleiter, der durch den Stromwandlerkern verläuft
-Primärausführung als Stab- oder Wicklungstyp
Magnetkern
– Kern aus hochpermeablem Siliziumstahl oder nanokristallinem Material
– Gewährleistet genaue Messung und geringe Verluste
Sekundärwicklungen
– Messkern für hohe Genauigkeit
– Schutzkern zur Fehlererkennung
– Mehrere Kerne in einer Einheit möglich
Isolationssystem
– Porzellanisolator (traditionell) oder Silikonkautschuk-Verbundwerkstoff (modern)
- Ausgelegt für hohe Verschmutzung und Langlebigkeit im Außenbereich
Isoliermedium
- Je nach Hersteller ölgetauchte oder mit Epoxidharz isolierte Ausführungen
Metallgrundkonstruktion
- Sockel aus verzinktem Stahl für die Mast- oder Bodenmontage
- Ausgelegt auf mechanische Festigkeit und Stabilität
Sekundäranschlusskasten
-Wetterfestes Gehäuse für die Sekundärverkabelung
-Inklusive Erdungs- und Kurzschlussbrücken

Typische technische Spezifikationen
·Parameter: Typischer Wert
·Nennspannung: 24 kV
·Höchste Systemspannung: 24 kV
·Systemspannung: 22 kV
·Frequenz: 50/60 Hz
·Primärstrom: 5–3000 A
·Sekundärstrom: 1 A oder 5 A
·Genauigkeitsklasse: 0,2, 0,5, 1,0, 5P10, 5P20, PX
·Nennleistung: 5–20 VA
·Kurzzeit-Thermostrom: Bis zu 31,5 kA (1 s)
·Dynamischer Strom: Bis zu 80 kA Spitze
·Isolationsart: Porzellan / Verbundwerkstoff / ölgefüllt
·Einbau: Im Freien (an Masten oder in Umspannwerken montiert)

Funktionsprinzip
·Der Primärleiter leitet den Laststrom durch den Stromwandlerkern
·Der Strom erzeugt einen Magnetfluss im Kern
·Der Magnetfluss induziert einen proportionalen Sekundärstrom
·Der Sekundärausgang (1 A oder 5 A) wird an Zähler und Relais weitergeleitet
·Die elektrische Trennung gewährleistet den sicheren Betrieb von Schutzsystemen

Vorteile
·Für raue Außenbedingungen ausgelegt
·Hohe Beständigkeit gegen Verschmutzung, UV-Strahlung und Feuchtigkeit
·Zuverlässige Mess- und Schutzleistung
·Lange Lebensdauer (typischerweise 25–30+ Jahre)
·Geeignet für den Einsatz an Masten und in Schaltanlagen
·Verschiedene Isolationsoptionen (Porzellan oder Verbundwerkstoff)
·Geringer Wartungsaufwand

Typische Anwendungsbereiche
·22-kV-Verteilungsnetze
·Verteilerstationen im Freiluftbereich
·Transformatorschutz an Masten
·Schutzsysteme für Versorgungszuleitungen
·Industrielle Freiluftschaltanlagen
·Anlagen zur Erfassung erneuerbarer Energien (Solar/Wind)
·Projekte zur Elektrifizierung ländlicher Gebiete

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 abgerechneten Energie
·Schutzkern Überstrom-/Erdschlussschutz
·Reservekern (optional) Redundante Schutzkonzepte

Hauptmerkmale
·Wetterfeste Bauweise für die Installation im Freien
·Hohe mechanische Festigkeit für Wind- und Erdbebenbelastungen
·Erhältlich mit Porzellan- oder Verbundisolatoren
·Unterstützt mehrere Sekundärkerne
·Geeignet für mast- und bodenmontierte Umspannwerke
·Hohe Zuverlässigkeit in verschmutzten Umgebungen oder Küstengebieten

Ein 24-kV-Stromwandler für den Außenbereich ist ein robuster und zuverlässiger Messwandler, der in 22-kV-Verteilungsnetzen eingesetzt wird. Er ist für den Betrieb unter rauen Außenbedingungen ausgelegt und liefert präzise Strommessungen sowie zuverlässige Schutzfunktionen für Versorgungs- und Industrie-Stromnetze.