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24-kV-Stromwandler (für den Innenbereich)

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24-kV-Stromwandler

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Der 24-kV-Stromwandler (Innenausführung) ist ein Mittelspannungs-Messwandler, der für 24-kV-Stromversorgungssysteme ausgelegt ist und üblicherweise in 22-kV- und 20-kV-Verteilungsnetzen 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 Primär- und Sekundärkreis.

Stromwandler für den Innenbereich werden typischerweise in metallgekapselten Schaltanlagen, Ringhauptschaltanlagen (RMUs), Motorsteuerungszentren (MCCs) und Umspannwerken im Innenbereich installiert. Sie werden in der Regel mit einer Vakuum-Guss-Epoxidharz-Isolierung hergestellt, die eine hervorragende Durchschlagfestigkeit, mechanische Beständigkeit sowie Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Verunreinigungen bietet.

Hauptfunktionen
·Misst den Netzstrom mit hoher Genauigkeit.
·Liefert Stromsignale an Schutzrelais.
·Stellt die elektrische Trennung zwischen Mittelspannungs- und Niederspannungsstromkreisen sicher.
·Unterstützt Energieerfassung, SCADA und die Überwachung der Netzqualität.
·Erkennt Überlastungen, Kurzschlüsse und Erdschlüsse.

Aufbau
Ein typischer 24-kV-Stromwandler für den Innenbereich besteht aus:
Primärleiter
– Sammelschiene oder Kabel, das durch das Stromwandlerfenster geführt wird.
– Für Anwendungen mit geringeren Stromstärken sind Ausführungen mit gewickelter Primärwicklung erhältlich.
Magnetkern
– Hergestellt aus hochpermeablem Siliziumstahl oder nanokristallinem Material.
– Ausgelegt für einen niedrigen Erregungsstrom und minimale Kernverluste.
Sekundärwicklungen
– Messwicklung für präzise Energiemessung.
– Schutzwicklung für den Relaisbetrieb bei Fehlerzuständen.
– Mehrere unabhängige Sekundärkerne verfügbar.
Epoxidharz-Isolierung
– Vakuumgegossenes Epoxidharz umschließt die aktiven Komponenten.
– Bietet hervorragende Durchschlagfestigkeit und mechanischen Schutz.
– Wartungsfrei und flammhemmend.
Montagesockel
– Kompakte Bauweise für den Einbau in Schaltanlagen.
– Je nach Geräteausführung für horizontale oder vertikale Montage geeignet.
Sekundärklemmenblock
– Eindeutig gekennzeichnete Sekundärklemmen.
- Mit Erdungspunkt und Kurzschlussvorrichtungen für eine sichere Wartung.

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 24 kV
·Höchste Systemspannung: 24 kV
·Nennsystemspannung: 22 kV
·Frequenz: 50/60 Hz
·Primärstrom: 5–3000 A
·Sekundärstrom: 1 A oder 5 A
·Genauigkeitsklasse: 0,2, 0,2S, 0,5, 1,0, 5P10, 5P20, 10P10, PX
·Nennlast: 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 Stromwandlerverhältnis.
4. Der normierte Sekundärstrom (1 A oder 5 A) wird an Zähler, Schutzrelais und Überwachungssysteme weitergeleitet.
5. Der Transformator sorgt für elektrische Trennung und gewährleistet gleichzeitig eine genaue Stromwandlung.

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

Typische Anwendungsbereiche
·22-kV-Verteilerstationen
·20-kV-Versorgungsnetze
·Metallgekapselte Schaltanlagen
·Ringhauptschaltanlagen (RMUs)
·Industrielle Stromverteilungssysteme
·Gewerbegebäude
·Verteilungssysteme für erneuerbare Energien
·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: 24 kV
·Netzspannung: 20–22 kV
·Stromverhältnis: 50/5 A, 100/5 A, 200/5 A, 400/5 A, 800/1 A, 2000/1 A
·Messgenauigkeit: Klasse 0,2S
·Schutzgenauigkeit: 5P20 oder PX
·Nennlast: 5–20 VA
·Einbau: Schaltanlagen im Innenbereich

Hauptmerkmale
·Die Isolierung aus vakuumgegossenem Epoxidharz gewährleistet hervorragende dielektrische und mechanische Eigenschaften.
·Erhältlich in den Ausführungen mit Sichtfenster, mit Stabprimärwicklung und mit gewickelter Primärwicklung.
·Kompakte Bauweise für den Einbau in Mittelspannungsschaltanlagen und RMUs.
·Hohe Beständigkeit gegen Teilentladungen, Vibrationen, Feuchtigkeit und thermische Alterung.
·Unterstützt mehrere Mess- und Schutzkerne innerhalb eines einzigen Geräts.
·Vollständige Konformität mit den aktuellen IEC- und IEEE-Normen für Mittelspannungs-Messwandler.

Ein 24-kV-Stromwandler (Innenraumausführung) ist ein kompakter, wartungsfreier Messwandler, der für 20-kV- und 22-kV-Innenraum-Verteilungssysteme ausgelegt ist. Seine Epoxidharzisolierung, hohe Messgenauigkeit, hervorragende Kurzschlussfestigkeit und zuverlässige Langzeitleistung machen ihn zur idealen Wahl für Umspannwerke, Industrieanlagen, Gewerbegebäude und Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien.