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36-kV-Stromwandler (für den Innenbereich)

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36-kV-Stromwandler

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Der 36-kV-Stromwandler (Innenausführung) ist ein Mittelspannungs-Messwandler, der für 36-kV-Stromnetze ausgelegt ist und typischerweise in 33-kV-Verteilungs- und Unterübertragungsnetzen eingesetzt wird. Er wandelt hohe Primärströme präzise in einen standardisierten Sekundärstrom (typischerweise 1 A oder 5 A) für Mess-, Schutz-, Überwachungs- und Steuerungszwecke um und sorgt dabei für eine vollständige elektrische Trennung zwischen dem Hochspannungs-Primärkreis und den Niederspannungs-Sekundärgeräten.

Stromwandler für den Innenbereich werden häufig in metallgekapselten Schaltanlagen, Schalttafeln, Ringhauptschaltanlagen (RMUs), Motorsteuerungszentren (MCCs) und Innenraum-Umspannwerken installiert. Die meisten modernen Geräte werden mit einer Vakuum-Guss-Epoxidharz-Isolierung hergestellt, die eine hervorragende Durchschlagfestigkeit, mechanische Beständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und einen wartungsfreien Betrieb gewährleistet.

Hauptfunktionen
·Misst den Netzstrom mit hoher Genauigkeit.
·Liefert Stromsignale an Schutzrelais.
·Stellt die elektrische Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreis her.
·Unterstützt Energieerfassung, SCADA und die Überwachung der Netzqualität.
·Erkennt Überlastungen, Kurzschlüsse und Erdungsfehler.

Aufbau
Ein typischer 36-kV-Stromwandler für den Innenbereich besteht aus:
Primärleiter
– Sammelschiene oder Kabel, das durch das Transformatorfenster verläuft.
– Für Anwendungen mit niedrigen Strömen sind Ausführungen mit gewickeltem Primärkreis erhältlich.
Magnetkern
– Hergestellt aus hochpermeablem Siliziumstahl oder nanokristallinem Material.
– Ausgelegt für einen niedrigen Erregungsstrom und minimale Kernverluste.
Sekundärwicklungen
– Messwicklung für eine genaue Strommessung.
– Schutzwicklung für den Relaisbetrieb bei Fehlerzuständen.
– Es können mehrere unabhängige Sekundärkerne vorgesehen sein.
Epoxidharz-Isolierung
-Die aktiven Komponenten sind in vakuumgegossenem Epoxidharz eingekapselt.
-Bietet hervorragende Durchschlagfestigkeit, mechanische Stabilität und Schutz vor Umwelteinflüssen.
-Flammhemmend und wartungsfrei.
Montagesockel
-Kompakte Bauweise für den Einbau in Schaltanlagen.
-Je nach Gerätekonfiguration für horizontale oder vertikale Montage geeignet.
Sekundärklemmenblock
-Eindeutig gekennzeichnete Sekundärklemmen.
-Mit Erdungspunkt und Kurzschlussvorrichtungen für eine sichere Wartung.

Typische technische Daten
·Nennspannung: 36 kV
·Höchste Systemspannung: 40,5 kV
·Nennsystemspannung: 33 kV
·Frequenz: 50/60 Hz
·Primärstrom: 5–4000 A
·Sekundärstrom: 1 A oder 5 A
·Genauigkeitsklasse: 0,2, 0,2S, 0,5, 1,0, 5P10, 5P20, 10P10, PX
·Nennleistung: 2,5–30 VA
·Kurzzeit-Thermostrom: Bis zu 31,5 kA (1 s)
·Dynamischer Strom: Bis zu 80 kA Spitze
·Isolationsart: Vakuumgegossenes Epoxidharz
·Einbau: Innenbereich

Funktionsprinzip
1. Der Primärleiter führt den Netzstrom durch oder um den Magnetkern herum.
2. Der Primärstrom erzeugt einen Magnetfluss, der proportional zum Netzstrom ist.
3. Der Magnetfluss induziert einen proportionalen Sekundärstrom entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Stromwandlers.
4. Der normierte Sekundärstrom (1 A oder 5 A) wird an Messgeräte, Schutzrelais und Überwachungsgeräte weitergeleitet.
5. Die elektrische Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreis gewährleistet den sicheren Betrieb der angeschlossenen Geräte.

Vorteile
· Kompakte Bauweise, geeignet für Schaltanlagen im Innenbereich.
· Hohe Mess- und Schutzgenauigkeit.
·Wartungsfreie Epoxidharz-Isolierung.
·Hervorragende Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Staub und thermische Alterung.
·Hohe thermische und dynamische Kurzschlussfestigkeit.
·Einfache Installation und Austausch.
·Lange Lebensdauer, typischerweise über 25 Jahre.
·Umweltfreundlich, ohne Isolieröl oder SF₆-Gas.

Typische Anwendungsbereiche
·33-kV-Verteilerstationen
·Metallgekapselte Schaltanlagen
·Ringhauptschaltanlagen (RMUs)
·Industrielle Stromverteilungssysteme
·Sammelstationen für erneuerbare Energien
·Gewerbliche und institutionelle Einrichtungen
·Bergbau- und Schwerindustrieanlagen
·Rechenzentren und kritische Infrastruktur

Anwendbare Normen
·IEC 61869-1 – Messwandler – Allgemeine Anforderungen
·IEC 61869-2 – Stromwandler
·IEEE C57.13 – Messwandler
·IEC 60044-1 – Veraltete Norm (ersetzt durch IEC 61869-2)

Typische Nennwerte
·Spannungsklasse: 36 kV
·Höchste Systemspannung: 40,5 kV
·Systemspannung: 33 kV
·Stromverhältnis: 50/5 A, 100/5 A, 200/5 A, 400/5 A, 1000/1 A, 2000/1 A, 3000/1 A
·Messgenauigkeit: Klasse 0,2S
·Schutzgenauigkeit: 5P20 oder PX
·Nennlast: 5–20 VA
·Einbau: Schaltanlagen im Innenbereich

Hauptmerkmale
·Die Isolierung aus vakuumgegossenem Epoxidharz bietet hervorragende dielektrische und mechanische Eigenschaften.
·Erhältlich in den Ausführungen mit Sichtfenster, mit Stabprimärwicklung und mit gewickelter Primärwicklung.
·Kompakte Abmessungen ermöglichen eine einfache Installation in Mittelspannungsschaltanlagen.
·Hohe Beständigkeit gegen Teilentladungen, Vibrationen, Feuchtigkeit und Temperaturwechselbeanspruchung.
·Unterstützt mehrere Mess- und Schutzkerne innerhalb eines einzigen Transformators.
·Vollständige Konformität mit den aktuellen IEC- und IEEE-Normen für Mittelspannungs-Messwandler.

Ein 36-kV-Stromwandler (Innenraumausführung) ist ein zuverlässiger, kompakter und wartungsfreier Messwandler, der speziell für 33-kV-Innenraum-Verteilungssysteme entwickelt wurde. Mit seiner vakuumgegossenen Epoxidharz-Isolierung, hoher Messgenauigkeit, ausgezeichneter Kurzschlussfestigkeit und langfristiger Betriebssicherheit ist er eine ideale Lösung für Umspannwerke, Industrieanlagen, Anlagen für erneuerbare Energien und gewerbliche Stromverteilungsnetze.