STROMWANDLER

Stromwandler – Allgemeines

Stromwandler sind elektrische Betriebsmittel, die größere primäre Ströme in gleichartige kleinere sekundäre Ströme, ggf. auch Spannungen, galvanisch getrennt umwandeln. Hierbei gibt es eine Vielzahl von Modifizierungen, wobei eine Einteilung in passive Stromwandler ohne und aktive Stromwandler mit Hilfsspannungsversorgung die Übersicht erleichtert. Gegenüber der direkten unisolierten Strommessung über einen Shunt, bietet der Einsatz von Stromwandlern folgende wesentliche Vorteile:

  • Galvanische Trennung zwischen Messkreis und Messgerät
  • Minimale Belastung und Verfälschung des zu messenden Stromes
  • Geringe Verlustleistungen auch bei hohen Primärströmen
  • Die hohe Überlastfähigkeit ermöglicht den Einsatz auch für Schutzmessungen
  • Die Energieversorgung von elektronischen Auswertungsschaltungen kann oft aus dem transformierten Primärstrom entnommen werden

Ein Stromwandler für Wechselstrom ist ein Spezialtransformator, der in der einfachsten Ausführung aus zwei galvanisch getrennten Wicklungen besteht. Diese Wicklungen sind über einen Kern, z.B. aus Eisen, magnetisch gekoppelt.

Der Wandler ist ein quasi kurzgeschlossener Transformator kleiner Leistung (linkes Bild), der immer mit ausgangsseitiger Bürde oder im Kurzschluss betrieben werden muss. Ein “offener“ Sekundärkreis kann zu Überspannungen und zur Zerstörung führen. Im Normalbetrieb ist der Stromwandler spannungsmäßig nur sehr gering belastet und der magnetische Fluss im Kern ist ebenfalls niedrig. 

Die Primärwicklung besteht häufig nur aus einer einzigen Windung (rechtes Bild), einem durch den Kern geführten Leiter, während die Sekundärwicklung mit ihrer hohen Windungszahl die Übersetzung bestimmt. Die Nenn-Übersetzung ist das Verhältnis des Primär-Nennstromes zum Sekundär-Nennstrom und ist in diesem Fall gleich der Windungszahl N der Sekundärwicklung.

Die jeweilige mechanische Konstruktion der Wechselstrom-Stromwandler ist abhängig von der Spannungsebene und ermöglicht den Einsatz auf Leiterplatten innerhalb von Mess- und Schutzgeräten in sehr kompakten Bauformen und mit amorphen/nanokristallinen Kernen. 

Der Einsatz auf Stromschienen in Niederspannungsschaltanlagen oder als Stromgeber für mobile Energiemonitore zur Erfassung des selektiven Verbrauchs sind weitere Anwendungsbereiche.

Produktübersicht 

In der hoch technisierten Welt ist eine präzise Messtechnik eine maßgebliche Komponente, nicht nur in der Regelungs- und Automatisierungstechnik. 

Wir liefern hierzu im Niederspannungsbereich die passenden Detektoren und Stromwandler, insbesondere zur Erfassung von Energiewerten und einer daraus resultierenden Energieoptimierung. 

Die nachstehenden Sensoren sind in der Standardausführung kurzfristig verfügbar und für eine Nachrüstung in vorhandenen Anlagen, ohne Unterbrechung der stromführenden Kabel oder Schienen, bestimmt (Trennbarer Kern). 

Klappkern Stromwandler (Trennbare Stromwandler)

Die Module der JC/JS-Serie sind Stromsensoren und Detektoren mit Befestigungslaschen zur einfachen Montage mit Kabelbindern an der Leitung. 

Diese “All-in-one-Module“ wurden für räumlich kleine Einsatzgebiete entwickelt und benötigen bis auf die RMS-Varianten keine Hilfsspannung. Die Ausgänge der Detektormodule sind isolierte Halbleiterschalter mit Schließerfunktion. 

Die Kabellochdurchmesser beginnen (typabhängig) bei 10 mm bis 36 mm.

  • JC – Serie (AC-Ausgang 1 – 250mA)
  • JC-RMS – Serie (DC-Ausgang 4 – 20mA)
  • JC-V – Serie (DC-Ausgang 0 – 5V)
  • JC-VH – Serie (DC-Ausgang 0 – 10V)
  • JC-CS – Serie (MOSFET-Schalter)
  • JS – Serie (AC-Ausgang 100mA)
  • JS – Serie (AC-Ausgang 1A)
  • JS – Serie (AC-Ausgang 5A)

Umbauwandler in teilbarer Ausführung

Die klassischen Umbauwandler JSC-Reihe verfügen über einen trennbaren Kern und sind für Wechselströme von 100A bis 2.400A mit einer Klassengenauigkeit von 0,5 bis 3,0 vorgesehen, Die proportionale Messgröße ist ein Strom von 100mA, 1A oder 5A.

Rogowski Stromwandler

Der Stromwandler ohne ferromagnetischen Kern (Luft- bzw. Rogowskispule) besteht aus einer toroidförmigen Spule mit einer hohen Windungszahl. Im Vergleich zum Wandler mit einem ferromagnetischen Kern wird eine proportionale Messspannung ohne Sättigungseffekte induziert. 

In der trennbaren Ausführung (JRF-Reihe) für Wechselströme bis 100.000A werden Durchmesser von 5,5 cm bis 300 cm produziert.

AC-DC Allstromwandler der JS-H-Serie (Hall-Effekt)

Die Hall-Sensoren (H-Serie) Typ JS10H / 16H / 24H / 36H bestehen aus laminierten Klappkernen mit einer integrierten Hall-Messung in Form einer offenen Schaltung. Aufgrund der minimierten Toleranz im Trennbereich sind die Sensoren auch bei kleinen Strömen unempfindlich gegenüber Vibrationen und Stoß. 

Der Aufschnapp-Mechanismus ermöglicht eine einfache Montage zur schnellen, sicheren und unterbrechungsfreien Erfassung von Strömen mit einer nahezu beliebigen Kurvenform. 

Die Messbereiche mit Nennströmen von 50A bis 500A sind für die Genauigkeitsklasse 1,0 ausgelegt. Die Norm EN61010-1 wird erfüllt.

Wechselstrom-Messzangen

Die für den mobilen Einsatz konzipierten kompakten Messzangen (JCLA) werden direkt, ohne Hilfsspannung, an handelsübliche Multimeter oder Oszillografen angeschlossen. 

Die standardisierten Wechselstrommessbereiche sind für 5A, 100A oder 200A ausgelegt.

Strom- und Spannungsmesswandler mit festem Kern.

Stromwandler für elektronische Wattstundenmesssysteme – JDT, JN, JP

Die JDT-Serie wurde entwickelt, um den Anforderungen der
IEC-Standards 62053-21/23 & EN 50470-3 für elektronische Stromzähler gerecht zu werden.

Sie hat aufgrund ihrer kleinen Permeabilität eine hohe Gleichstromverträglichkeit und ist für den Strombereich 20A bis 120A und Halbwellenspitzenstrom ausgelegt. 

Der auftretende typische Phasenwinkelfehler von 4 bis 5 Grad ist wegen seiner hohen Konstanz von ± 0,05 % leicht zu kompensieren.

  • mit Gleichstromverträglichkeit
  • hohe Linearität der Hysterese-Schleife und der Gleichstrom-Eigenschaften sehr geringe Verluste
  • UL, CSA, CE-Zulassung und RoHS vorhanden.

Die JN- & JP-Serien sind für hochpräzise Stromzählungen in den
Klassen (0,1 / 0,2 / 0,5) vorgesehen.

Die JN- & JP-Serien sind nahezu Temperaturunabhängig.

Sie erfüllt die Normen ANSI C12.xx, IEC 62053-22 und EN 50470-3.

  • ohne Gleichstromverträglichkeit
  • für Klasse 0,2 / 0,5 Messgeräte in Hoch- und Mittelspannungsanlagen in Kraftwerken, Umspannwerken und Industriekomplexen
  • sehr gute Kopplung von Primär- und Sekundärstrom
  • minimaler Phasenwinkelfehler
  • hohe Permeabilität
  • UL, CSA, CE-Zulassung und RoHS vorhanden