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Fehlerstromwandler (RCT) zur Erkennung von Fehlerströmen (Erdschlussströmen) in elektrischen Anlagen

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Fehlerstromwandler (RCT)

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Ein Reststromwandler (RCT), auch bekannt als Kernausgleichsstromwandler (CBCT) oder Nullstromstromwandler (ZSCT), ist ein spezieller Messwandler, der zur Erfassung von Reststrom (Erdschlussstrom) in elektrischen Anlagen entwickelt wurde. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stromwandlern, die den Laststrom messen, misst ein RCT die Vektorsumme aller Phasenströme und des Neutralleiterstroms. Unter normalen Betriebsbedingungen ist diese Summe gleich Null. Tritt ein Isolationsfehler oder ein Erdschluss auf, wird die daraus resultierende Unsymmetrie (Fehlerstrom) erfasst und zur Auslösung von Schutzrelais oder Fehlerstromschutzschaltern genutzt.

RCTs werden häufig in Nieder- und Mittelspannungs-Verteilungsnetzen, Motorzuleitungen, Generatoren, Transformatoren, Schaltanlagen und Industrieanlagen eingesetzt, um einen empfindlichen Erdschlussschutz zu gewährleisten.

Hauptfunktionen
·Erfasst Erdschlussströme.
·Bietet einen empfindlichen Erdschlussschutz.
·Liefert Fehlstromsignale an Schutzrelais.
·Erhöht die Sicherheit von Personal und Anlagen.
·Verhindert Brandgefahren durch Isolationsfehler.
·Unterstützt die selektive Schutzkoordination.

Aufbau
Ein typischer Fehlstromwandler besteht aus:
Ringkern
– Kern aus hochpermeablem Siliziumstahl oder nanokristallinem Material.
– Erfasst den durch den Fehlerstrom erzeugten Magnetfluss.
Sekundärwicklung
– Gleichmäßig um den Ringkern gewickelt.
– Erzeugt einen proportionalen Sekundärstrom oder eine proportionale Sekundärspannung für Schutzrelais.
Primärkreis
– Keine eigene Primärwicklung.
– Alle Phasenleiter (und gegebenenfalls der Neutralleiter) verlaufen durch die Mitte des Ringkerns.
Gehäuse aus Epoxidharz oder Thermoplast
– Bietet elektrische Isolierung und mechanischen Schutz.
– Geeignet für Schaltanlagen und Steuertafeln im Innenbereich.
Sekundärklemmenblock
– Bietet Anschlüsse für Erdschluss- oder Fehlerstromrelais.
– Deutlich gekennzeichnete Polaritäts- und Erdungsklemmen.

Typische technische Spezifikationen
·Nennsystemspannung: Bis zu 36 kV (isolierte Installation)
·Frequenz: 50/60 Hz
·Nennstrom im Sekundärkreis: 1 A oder 5 A (je nach Relaistyp)
·Auslösestrom: 30 mA bis mehrere hundert Ampere (je nach Anwendung)
·Genauigkeitsklasse: 1, 3, 5P, PX (anwendungsabhängig)
·Kernmaterial: Siliziumstahl oder nanokristallin
·Isolierung: Epoxidharz oder Thermoplast
·Einbau: Innenbereich
·Fensterdurchmesser: 35–300 mm oder größer

Vorteile
·Äußerst empfindliche Erdschlusserkennung.
·Erkennt sehr kleine Ableitströme.
·Hohe Störfestigkeit gegenüber symmetrischen Lastströmen.
·Kompakte Ringkernbauweise.
·Wartungsfreier Betrieb.
·Einfache Installation um vorhandene Kabel oder Sammelschienen herum.
·Hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer.
·Verbessert die elektrische Sicherheit und die Anlagensicherheit.

Typische Anwendungen
·Mittelspannungsschaltanlagen
·Niederspannungsverteiler
·Motorschutzsysteme
·Transformatorschutz
·Generatorschutz
·Ring-Main-Units (RMUs)
·Industrieanlagen
·Gewerbegebäude
·Anlagen für erneuerbare Energien
·Rechenzentren und kritische Stromversorgungsinfrastruktur

Anwendbare Normen
·IEC 61869-2 – Stromwandler
·IEC 61869-1 – Allgemeine Anforderungen an Messwandler
·IEC 60044-1 – Veraltete Norm (ersetzt durch IEC 61869-2)
·IEC 60947-2 – Niederspannungsschalt- und Steueranlagen
·IEC 60255 – Messrelais und Schutzgeräte

Hauptmerkmale
·Misst ausschließlich den Fehlerstrom (Nullfolgestrom) und nicht den Strom einzelner Phasen.
·Alle Phasenleiter (und gegebenenfalls der Neutralleiter) werden durch einen einzigen Ringkern geführt.
·Erhältlich in Ausführungen mit durchgehendem Kern und geteiltem Kern für Neuinstallationen oder Nachrüstungen.
·Kompatibel mit digitalen Schutzrelais, Erdschlussrelais und Fehlerstromschutzschaltern (RCDs).
·Hohe Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen und externen Magnetfeldern.
·Wartungsfreie Bauweise mit ausgezeichneter Langzeitstabilität.

Ein Fehlerstromwandler (RCT) ist ein hochempfindliches Schutzgerät, das zur Erkennung von Erdungslecks und Erdungsfehlern dient, indem es die Unsymmetrie der durch alle Leiter fließenden Ströme misst. Sein kompaktes Ringkern-Design, seine hohe Empfindlichkeit und seine Kompatibilität mit modernen Schutzrelais machen ihn zu einer unverzichtbaren Komponente für die Gewährleistung der elektrischen Sicherheit, den Schutz von Anlagen und die Verbesserung der Zuverlässigkeit von Nieder- und Mittelspannungsnetzen.