Die Grundlagen der Summen-Stromwandler
Abbildung zeigt: Hauptwandler ASK105.6 und die Summen-Stromwandler SUSK und KSU.
Was sind Summen-Stromwandler?
Der Summen-Stromwandler summiert die Sekundärströme von Hauptstromwandlern auf. Dabei fungieren die Sekundärströme im Hauptwandler als Primärströme. Dadurch wird die magnetische Flussdichte B induziert.
Beispiel: Der erste Hauptstromwandler hat ein Übersetzungsverhältnis von
600/5 A. Das Übersetzungsverhältnis vom zweiten Hauptwandler liegt bei 400/5 A. Somit muss der Summen-Stromwandler auf der Primärseite zwei 5 A Eingänge aufweisen. In den zwei Primärwicklungen des Summen-Stromwandlers werden die Windungen der beiden Hauptwandler mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen berücksichtigt. Als Primärstrom sieht der Summen-Stromwandler von Hauptwandler 1 einen Nennstrom von 600 A in der ersten Primärwicklung 30 A (6 Windungen x 5 A). In Hauptwandler 2 sieht der Summen-Stromwandler einen Strom von 20 A (4 Windungen x 5 A) in der zweiten Primärwicklung. Somit ergibt sich auf der Primärseite des Summen-Stromwandlers 30 A + 20 A = 50 A.
Um für die Sekundärseite ebenfalls 5 A vom Summen-Stromwandler zu erhalten, werden 10 Windungen benötigt. Für jeden Stromwandler gilt:
In der Leistungsmessung können unterschiedliche Potentiale nicht berücksichtigt werden. Deshalb sollten die Primärströme der Hauptwandler immer die gleiche Phasenlage besitzen. Die Ströme unterschiedlicher Nennspannungen aufzusummieren ist möglich, aber diese Messungen können nicht für qualitative Leistungsmessungen oder Verrechnungsmessungen genutzt werden. Dadurch würden man ein NICHT kontrollierbaren Fehler in der Wirkleistungsmessung verursachen.
Je nach Wandlerkaskade ergibt sich ein Übersetzungsverhältnis. Im Messgerät für den Stromeingang muss das Übersetzungsverhältnis hinterlegt werden.
Warum muss das Übersetzungsverhältnis hinterlegt werden?
Über den Messeingang kann für beide Hauptwandler nur eine Aussage über den Gesamtstrom getroffen werden. Das heißt, man kann die Höhe des Stroms in den einzelnen Hauptwandlern nicht mehr nachvollziehen.
Um die Genauigkeit errechnen zu können, muss man die Genauigkeitsklasse auf den Leistungsschilder der Haupt- und Summen-Stromwandler addieren.
Beispiel: Der Hauptwandler besitzt die Klasse 0,2 und der Summen-Stromwandler besitzt Klasse 0,5. Dann muss mit einem Stromfehler von maximal ± 0,7 gerechnet werden (Hauptwandler + Summen-Stromwandler = 0,2 + 0,5 = 0,7).
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