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12-kV-Stromwandler (für den Innenbereich)

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12-kV-Stromwandler

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Der 12-kV-Stromwandler (Innenausführung) ist ein Mittelspannungs-Messwandler, der für 12-kV-Stromversorgungssysteme ausgelegt ist (typischerweise im Einsatz in 11-kV-Verteilungsnetzen). 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 üblicherweise in metallgekapselten Schaltanlagen, Ringhauptschaltanlagen (RMUs), Motorsteuerungszentren (MCCs) und Innenraum-Umspannwerken installiert. Sie sind in der Regel mittels Vakuumgusstechnik mit Epoxidharz isoliert, was eine hervorragende Durchschlagfestigkeit, mechanische Beständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit gewährleistet.

Hauptfunktionen
·Misst den Netzstrom mit hoher Genauigkeit.
·Liefert Stromsignale an Schutzrelais.
·Stellt die elektrische Trennung zwischen Hoch- und Niederspannungsstromkreisen her.
·Unterstützt die Energieerfassung und Leistungsüberwachung.
·Erkennt Überlastungen, Kurzschlüsse und Erdungsfehler.

Aufbau
Ein typischer 12-kV-Stromwandler für den Innenbereich besteht aus:
Primärleiter
– Sammelschiene oder Kabel, das durch das Transformatorfenster verläuft.
– Bei gewickelten Stromwandlern besteht die Primärseite aus einer oder mehreren Leiterwindungen.
Magnetkern
– Kern aus hochpermeablem Siliziumstahl oder nanokristallinem Material.
– Ausgelegt für geringen Erregerstrom und minimale Verluste.
Sekundärwicklungen
– Messwicklung für genaue Strommessung.
– Schutzwicklung für den Relaisbetrieb bei Fehlerzuständen.
– In einem Gerät können mehrere Sekundärkerne integriert werden.
Epoxidharz-Isolierung
– Vakuumgegossenes Epoxidharz sorgt für Isolierung und mechanische Festigkeit.
– Flammhemmend, feuchtigkeitsbeständig und wartungsfrei.
Montagesockel
-Geeignet für den Einbau in Schaltanlagen oder Innenraum-Umspannwerken.
-Die kompakte Bauweise minimiert den erforderlichen Einbauraum.
Sekundärklemmenblock
-Deutlich gekennzeichnete Klemmen für die Verdrahtung.
-Enthält einen Erdungspunkt und Kurzschlussvorrichtungen für Wartungszwecke.

Typische technische Daten
·Nennspannung: 12 kV
·Höchste Systemspannung: 12 kV
·Nennsystemspannung: 11 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
·Nennleistung: 2,5–30 VA
·Kurzzeit-Thermostrom: Bis zu 31,5 kA (1 s)
·Dynamischer Strom: Bis zu 80 kA Spitze
·Isolationsart: Epoxidharzverguss
·Einbau: Innenbereich

Funktionsprinzip
1. Der Primärleiter leitet den Netzstrom durch oder um den Magnetkern herum.
2. Der Primärstrom erzeugt einen Magnetfluss, der proportional zum Netzstrom ist.
3. Der Magnetfluss induziert in der Sekundärwicklung einen proportionalen Strom entsprechend dem Transformatorverhältnis.
4. Der normierte Sekundärstrom (1 A oder 5 A) wird an Zähler, Schutzrelais und Überwachungsgeräte weitergeleitet.
5. Der Transformator sorgt für elektrische Trennung bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Messgenauigkeit.

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

Typische Anwendungsbereiche
·11-kV-Verteilerstationen
·Metallgekapselte Schaltanlagen
·Ring-Main-Units (RMUs)
·Motorsteuerungszentren (MCCs)
·Industrielle Stromverteilungssysteme
·Gewerbegebäude
·Verteilungssysteme für erneuerbare Energien
·Rechenzentren und kritische Stromversorgungsanlagen

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: 12 kV
·Systemspannung: 11 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: 5–15 VA
·Einbau: Mittelspannungsschaltanlagen im Innenbereich

Hauptmerkmale
·Die vakuumgegossene Epoxidharzisolierung bietet hervorragende dielektrische und mechanische Eigenschaften.
·Kompakte Abmessungen für den Einbau in Mittelspannungsschaltanlagen.
·Erhältlich in den Ausführungen mit Sichtfenster, mit Stabprimärwicklung und mit gewickelter Primärwicklung.
·Hohe Beständigkeit gegen Teilentladungen, Feuchtigkeit, Vibrationen und thermische Alterung.
·Geeignet für den Dauerbetrieb unter anspruchsvollen industriellen und netzseitigen Bedingungen.
·Vollständig konform mit modernen IEC- und IEEE-Normen.

Ein 12-kV-Stromwandler (Innenausführung) ist ein kompakter, wartungsfreier Messwandler, der speziell für 11-kV-Innenverteilungssysteme entwickelt wurde. Dank seiner Epoxidharz-Isolierung, hohen Messgenauigkeit, robusten Kurzschlussfestigkeit und zuverlässigen Langzeitbetriebs findet er breite Anwendung in Schaltanlagen, Umspannwerken, Industrieanlagen und gewerblichen Stromverteilungsanwendungen.