7/23/2019 t0855xxxx Xxxxxxxx 0de

1/7

Stromwandler Technische Begriffe

Technische nderungen vorbehalten WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG Postfach 2880 D-32385 Minden Tel.: +49(0)571/887-0 E-Mail: info@wago.com05.02.2013 Hansastr. 27 D-32423 Minden Fax: +49(0)571/887-169 www.wago.com

7/23/2019 t0855xxxx Xxxxxxxx 0de

2/7

Stromwandler Technische Begriffe

Stromwandler sind Spezialtransformatoren zur proportionalen Umsetzung von Strmen groer Stromstrken aufdirekt messbare, kleinere Werte. Bedingt durch ihren konstruktiven Aufbau, sowie ihr physikalisches Wirkprinzip,wird eine sichere galvanische Trennung zwischen Primrkreis und Messkreis erzielt.

PrimrerBemessungsstrom

Wert des primren Stromes, der den Stromwandlerkennzeichnet und fr den er bemessen ist.

Sekundrer Bemessungsstrom Wert des sekundren Stromes, der den Stromwandlerkennzeichnet und fr den er bemessen ist.

Bemessungsleistung Wert der Scheinleistung (in [VA] bei festgelegtem Leistungsfaktor), die der Wandlerbei sekundrem Bemessungsstrom und Bemessungsbrde an den Sekundrkreis abgeben kann.

Bemessungsbersetzung Verhltnis des primren Bemessungsstromes zum sekundren Bemessungsstrom.Die Bemessungsbersetzung eines Stromwandlers wird auf dem Leistungsschild als ungekrzter Bruch angege-ben.

Brde Impedanz des Sekundrkreises, ausgedrckt in Ohm mit Angabe des Leistungsfaktors.

Bemessungsbrde Wert der Brde, auf dem die Genauigkeitsangaben des Stromwandlers beruhen.

Bemessungsfrequenz Wert der Frequenz, der der Bemessung des Stromwandlers zugrunde liegt.

Genauigkeitsklasse Angabe fr einen Stromwandler, dass dessen Messabweichungen unter vorgeschriebenenAnwendungsbedingungen innerhalb festgelegter Grenzen liegen.

Fehlwinkel [] Winkeldifferenz zwischen dem primren und sekundren Stromzeiger. Dabei ist dieRichtung der Zeiger so gewhlt, dass bei einem idealen Stromwandler der Fehlwinkel gleich Null ist.

Strommessabweichung Messabweichung, die ein Stromwandler bei der Messung eines Stromes verursacht und die sich daraus ergibt,dass die tatschliche bersetzung von der Bemessungsbersetzung abweicht.

Die in Prozent ausgedrckte Strommessabweichung wird nach folgender Formel berechnet:

Fi[%]=x 100(KnIs Ip)

Ip

Fi = Strommessabweichung in %Kn = NennbersetzungIp = tatschlicher primrer StromIs = tatschlicher sekundrer Strom, wennIpunter Messbedingungen fliet

Hchste Spannung

fr Betriebsmittel Um

Effektivwert der hchsten Leiter-Leiter-Spannung, fr die ein Messwandler im Hinblick auf seine Isolation

bemessen ist.

7/23/2019 t0855xxxx Xxxxxxxx 0de

3/7

Gesamtmessabweichung Im stationren Zustand der Effektivwert der Differenzzwischen:a) den Augenblickswerten des Primrstromes undb) den Augenblickswerten des mit der Bemessungsbersetzung multiplizierten tatschlichen sekundren

Stromes, wobei die positiven Vorzeichen des primren und sekundren Stromes der Vereinbarung fr die

Anschlussbezeichnungen entsprechen.Die Gesamtmessabweichung FGwird im Allgemeinen in Prozent der Effektivwerte des primren Stromes nachfolgender FGberechnet:

WWWFg= (Kn is ip)2dt100Ip1T

T

Ox x

Kn = BemessungsbersetzungIp = Effektivwert des primren Stromesip = Augenblickswert des primren Stromes

is = Augenblickswert des sekundren StromesT = Periodendauer

Bemessungs-/Begrenzungsstrom [Ipl]

Wert des niedrigsten primren Stromes, bei dem bei sekundrer Bemessungsbrde dieGesamtmessabweichung des Stromwandlers gleich oder grer 10 % ist.

berstrom-Begrenzungsfaktor(FS)

Verhltnis des Bemessungs-Begrenzungsstromes zum primren Bemessungsstrom.

Thermischer Bemessungs-Dauerstrom [Icth]

Wert des Dauerstromes in der Primrwicklung, bei dem die bertemperatur den in der Norm festgelegtenWert nicht berschreitet, wobei die Sekundrwicklung mit der Bemessungsbrde belastet ist.

Thermischer Bemessungs-Kurzzeitstrom [Ith]

Effektivwert des primren Stromes, dem der Stromwandler fr die Dauer von 1 Sekunde bei kurzgeschlossenerSekundrwicklung ohne Beschdigung standhlt.

Bemessungs-Stostrom[Idyn]

Scheitelwert des primren Stromes, dessen elektromagnetische Kraftwirkung der Stromwandler bei kurzge-schlossener Sekundrwicklung ohne elektrische und mechanische Beschdigung standhlt.

,,Offenspannung vonStromwandlern

Stromwandler, welche nicht direkt mit einem Verbraucher beschaltet werden, mssen ausSicherheitsgrnden sekundrseitig kurzgeschlossen werden!Ein sekundrseitig offen betriebener Stromwandler induziert an seinen Sekundrklemmen sehr hoheScheitelspannungswerte. Die Betrge dieser Spannungen knnen, abhngig von der Dimensionierung desStromwandlers, Werte bis zu einigen Kilovolt erreichen und stellen somit eine Gefahr fr Personen und dieFunktionssicherheit des Wandlers dar. Aus Sicherheitsgrnden, sowie zur Vermeidung einer im sekundrseitigenOffenbetrieb eintretenden Magnetisierung des Kerneisens, soll ein Offenbetrieb generell vermieden werden.

Erdung von Sekundrklemmen Gem DIN VDE 0141 (01/2000) Absatz 5.3.4, sind Strom- und Spannungswandler fr Nennspannungenab Um= 3,6 kV sekundrseitig zu erden. Bei Niederspannung (Um1,2 kV) kann eine Erdung entfallen,sofern die Wandlergehuse ber keine groflchig berhrbaren Metallflchen verfgen.

Primrschienenquerschnitte Die geometrischen Abmessungen der Primrleiterffnungen unserer Stromwandler sind nur bedingt fr die tat-schliche Auslegung der Nennstrombereiche magebend.

Der Sammelschienenquerschnitt darf im Bereich der Primrleiterdurchfhrung des Wandlers kleinerbemessen werden, wenn sichergestellt ist, dass die hiervon verursachte bertemperatur sicher ber dieAnschlussquerschnitte der angrenzenden Sammelschienen abgefhrt wird.

Sonderausfhrungen auf Anfrage

7/23/2019 t0855xxxx Xxxxxxxx 0de

4/7

Ausfhrung Aufsteck-Stromwandler

Alle gefertigten Niederspannungs-Stromwandler entsprechen der DIN VDE 0414/1;DIN 42600 und DIN EN 60044/1 Ausgabe 12, 2003 sowie der Vorschrift VBG 4.

Die Stromwandler besitzen folgende Eigenschaften: bruchfestes Kunststoffgehuse Polycarbonat schwarz schwer entflammbar selbstverlschend Wandlergehuse ultraschallverschweit

Fuwinkel und Schienenbefestigungsschrauben mit Isolierschutzkappe (berhrungssicher) sind Bestandteile des Lieferumfanges.Alle Wandler sind sowohl fr den Einsatz auf massiven Primrleitern, als auch auf flexiblem, isoliertem Kupferband geeignet.

Isolierschutzkappe Schienenbefestigungsschraube,Schraubenlnge (L)

25, 32, 36, 46, 54, 80 mm,Anzugsmoment 0,5 Nm

Bemessungsfrequenz 50 Hz ... 60 Hz

Hchste Spannung fr Betriebsmittel Um1,2 kV

Isolierstoffklasse E

Isolationsprfspannungen 3 kV, 1 min, Ueff, 50 Hz (Um 0,72 kV)

6 kV, 1 min, Ueff, 50 Hz (Um

1,2 kV)

Thermischer Bemessungs-Dauerstrom Icth = 1,2 xIn

Thermischer Bemessungs-Kurzzeitstrom Ith = 60 xIn , 1sek (max. 100 kA)

Bemessungs-Stostrom Idyn= 2,5 xIth

berstrom-Begrenzungsfaktor FS 5 bis FS 10 (genaue Angabe siehe Leistungsschild)

Arbeitstemperaturbereich 5 C ... +40 C

Lagertemperaturbereich 25 C ... +70 C

Angewendete Normen DIN EN 60044-1 Ausgabe 12/2003 DIN 42600-1 Ausgabe 08/1973 DIN 42600-2 Ausgabe 05/1983 VDE 0414 Teil 44-1 Ausgabe 12/2003

Allgemeine technische Angaben:

7/23/2019 t0855xxxx Xxxxxxxx 0de

5/7

Fehlergrenzwerte fr Messwandler der Klassen 0,2...3 gem DIN IEC 60044/1

Klassengenauigkeit Stromfehler Fbei Fehlwinkel Fbei

1,2 In1,0 In

0,2 In 0,1 In 0,05 In 0,01 In 1,2 In1,0 In

0,2 In 0,1 In 0,05 In 0,01 In

% % % % % min min min min min

0,2 0,2 0,35 0,75 10 15 30

0,2s 0,2 0,2 0,35 0,75 10 10 15 30

0,5 0,5 0,75 1,5 30 45 90

0,5s 0,5 0,5 0,75 1,5 30 30 45 90

1 1 1,5 3 60 90 180

3 3 120,0*

* bei 0,5 Inund thermischem Nenn-Dauerstrom

Fehlerkurven von Niederspannungs-Stromwandlern

Nennstrombereich

berstrombreich fr Messwandler

bis FS 5

berstrombereich fr Schutz-Stromwandler

Nennstrom

5P5FS 5 10P10

Fehlerverlauf bei 1/4Nennbrde

Fehlerverlauf bei Nennbrde

magnetische Sttigung

Bezeichnungen der Stromwandler-Anschlussklemmen

Die Anschlsse aller Primrwicklungen sind mit K-P1 und L-P2 bezeichnet, die Anschlsse aller Sekundrwicklungen werden mit den ent-sprechenden Kleinbuchstaben k-s1 und I-s2 bezeichnet.

7/23/2019 t0855xxxx Xxxxxxxx 0de

6/7

Eigenverbrauch von Kupfer-Leitungen

Pv= VAIs

2

x 2 x lA

cux 56

Is = Sekundr Bemessungs-Stromstrke [A]

I = einfache Leitungslnge in mAcu = Leitungsquerschnitt in mm2Pv = Verlustleistung der Anschlussleitungen

Hinweis: Bei gemeinsamer Drehstrom-Rckleitung gelten halbe Werte von P v

Leistungsbedarf von Messgerten und Relais

Beim Einsatz von Stromwandlern werden durch den Anwender folgende zwei Hauptforderungen erhoben:

hohe Messgenauigkeit im Nennstrombereich Schutzfunktion im berstrombereich

Fr die Erfllung dieser Forderungen ist es notwendig, dass das Leistungsangebot (Nennscheinleistung) eines Stromwandlers weitgehend anden tatschlichen Leistungsbedarf der Messanordnung angepasst wird.Bei der Ermittlung des tatschlichen Leistungsbedarfes sind neben den Verlustleistungen der anzuschlieenden Gerte, auch die Verluste derMessleitungen zu bercksichtigen.

Zur Realisierung dieser Anforderungen ist es notwendig, dass das Leistungsangebot (die Nennscheinleistung) des Stromwandlers, weitestge-hend an den tatschlichen Leistungsbedarf der Messanordnung angepasst wird.Zur Ermittlung des tatschlichen Leistungsbedarfs mssen, neben dem Eigenleistungsbedarf der angeschlossenen Messgerte, auch dieLeitungsverluste der an den Sekundrkreis des Wandlers angeschlossenen Messleitungen bercksichtigt werden.

Eigenleistungsbedarf typischer Messgerte

Strommesser Weicheisen bis 100 mm Gleichrichter-StrommesserVielfach-StrommesserStromschreiberBimetall-StrommesserLeistungsmesserLeistungsschreiberLeistungsfaktormesserLeistungsfaktorschreiber

0,7000,0010,0050,3002,5000,2003,0002,0009,000

1,5 VA0,25 VA

5,0 VA9,0 VA3,0 VA5,0 VA

12,0 VA6,0 VA

16,0 VAZhler 0,400 1,0 VARelais N-Relais

berstrom-Relaisberstrom-ZeitrelaisRichtungsrelaisBimetall-RelaisDistanzrelaisDifferentialrelais

0,2003,000

7,0001,0000,2001,000

14,0 VA6,0 VA6,0 VA

10,0 VA11,0 VA30,0 VA

2,0 VA15,0 VA

Wandlerstrom-Auslser 5,000 150,0 VARegler 5,000 180,0 VA

7/23/2019 t0855xxxx Xxxxxxxx 0de

7/7

Eigenverbrauch [VA] von Kupferleitungen bei einem Wandleranschluss (Sekundrseitig 1 A)

Nennquerschnitt 10 m 20 m 30 m 40 m 50 m 60 m 70 m 80 m 90 m 100 m

1,0 mm2 0,36 0,71 1,07 1,43 1,78 2,14 2,50 2,86 3,21 3,57

2,5 mm2 0,14 0,29 0,43 0,57 0,72 0,86 1,00 1,14 1,29 1,43

4,0 mm2 0,09 0,18 0,27 0,36 0,45 0,54 0,63 0,71 0,80 0,89

6,0 mm2 0,06 0,12 0,18 0,24 0,30 0,36 0,42 0,48 0,54 0,60

10,0 mm2 0,04 0,07 0,11 0,14 0,18 0,21 0,25 0,29 0,32 0,36

Eigenverbrauch [VA] von Kupferleitungen bei einem Wandleranschluss (Sekundrseitig 5 A)

Nennquerschnitt 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m 6 m 7 m 8 m 9 m 10 m

2,5 mm2 0,36 0,71 1,07 1,43 1,78 2,14 2,50 2,86 3,21 3,57

4,0 mm2 0,22 0,45 0,67 0,89 1,12 1,34 1,56 1,79 2,01 2,24

6,0 mm2 0,15 0,30 0,45 0,60 0,74 0,89 1,04 1,19 1,34 1,49

10,0 mm2 0,09 0,18 0,27 0,36 0,44 0,54 0,63 0,71 0,80 0,89

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m 6 m 7 m 8 m 9 m 10 m

2,5 mm2

4,0 mm2

6,0 mm2

10,0 mm2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 10 m 20 m 30 m 40 m 50 m 60 m 70 m 80 m 90 m 100 m

1,0 mm2

2,5 mm2

4,0 mm2

6,0 mm2

10,0 mm2