Was sind Stromwandler?
Stromwandler haben die Aufgabe, größere Energiemengen in kleinere Anteile umzuwandeln.
Der so entstandene Sekundärstrom ist einer Strommessung zugänglich und kann für Stromzähler im Haushalt und in der Industrie verwendet werden. Ein anderer Grund für die Umwandlung besteht in der Verhütung von Überstrom.
Sichergestellt werden soll, dass der umgewandelte Sekundärstrom weder für Menschen noch für technische Geräte eine Gefahr darstellen kann. Je nach Einsatzzweck werden die Stromwandler deshalb in Messwandler und Schutzwandler unterschieden.
Wie funktionieren Stromwandler?
Für die Umwandlung von Primärstrom in Sekundärstrom findet eine elektromagnetische Induktion statt. Erzeugt wird ein pulsierendes magnetisches Wechselfeld, das innerhalb einer Leiterschleife eine elektromotorische Kraft generiert. Das Wechselfeld, das gleichzeitig ein Radialfeld ist, ist die Voraussetzung dafür, um im geschlossenen Zustand einen Stromfluss zu generieren, wofür Ladungsträger in eine gerichtete Bewegung gebracht werden. Anhand der Anzahl der Windungen kann die Stärke des Sekundärstroms justiert werden.
Welche Stromwandler gibt es?
Für die Umwandlung von Primärstrom in Sekundärstrom kommen vordergründig drei Typen von Stromwandlern zum Einsatz, die vom Hersteller Tracopower erworben werden können.
⇒ Wickel-Stromwandler
Wickel-Stromwandler leisten die Transformation der Energie selbst bei kleinster Bauart, da bei diesen Geräten auf eine Primärleiterdurchführung verzichtet werden kann. Stattdessen werden Übersetzung und Übertragung von Strom dadurch hergestellt, dass die Enden der Primärleiter im Inneren des Wandlergebäudes um den Messkern gewickelt werden. Diese Methode spart viel Platz ein.
⇒ Ringkern-Stromwandler
Ringkern-Transformatoren bestehen aus einem Ringkern mit einem Loch für die Kabeldurchführung. Die Zahl der Windungen reguliert die Stärke, die der Sekundärstrom nach der Transformation haben muss. Ringkerntransformatoren können dort eingesetzt werden, wo es um die Umwandlung kleinere Strommengen geht. Wird der Ringkern geteilt, haben mehrere Geräte auf den Stromwandler Zugriff, was gleichzeitig ein wichtiger Vorteil dieses Bautyps ist.
⇒ Schienenstromwandler
Beim Schienenstromwandler ist die Sammelschiene im Stromkreis der Ort, an dem die Umwandlung der Energie stattfindet. Hierfür reicht eine einzige Umdrehung aus und Schienenstromwandler können große Strommengen regulieren. Deshalb werden die Einleiter-Stromwandler zur Energieumwandlung in Hochstromnetzen eingesetzt. Die Leistungsfähigkeit der Geräte hängt von der Beschaffenheit des Eisenkerns ab. Ausschlaggebend dafür sind seine Größe und die Leitungsfähigkeit des Materials.
Wie schließt man einen Stromwandler an?
Um den Stromwandler anzuschließen, muss zunächst die gewünschte Energieflussrichtung des Kabels ermittelt werden. Die Anschlüsse werden nach der Betriebsanleitung eingelegt, wobei Nutzer vermeiden sollten, die Einzelkomponenten zu vertauschen. Danach erfolgt die Fixierung des Wandlers, die je nach Gerät über eine Montage auf einer Drahtschiene, auf Schrauben oder über Steckclips erfolgen kann.
Warum müssen Stromwandler geerdet werden?
Wird Energie in die Erde geleitet, wie dies bei einem Blitzschlag der Fall ist, geht für Menschen und technische Geräte keine Gefahr mehr aus. Nach VDE 0414 muss die Erdung von Stromwandlern ab Strommengen von 3,6 kV deshalb zwingend gewährleistet sein. Viele Experten empfehlen aus Sicherheitsgründen bereits die Erdung von Niederspannungs-Transformatoren ab einer Kraft von 1 kV.
Warum darf ein Stromwandler nicht im Leerlauf betrieben werden?
Im Leerlauf fließt der Eingangsstrom nicht wie im Kurzschluss über Längstwiderstände, sondern über Querwiderstände. Der entstandene Spannungsabfall gefährdet Personen, die am Transformator hantieren.
Warum gehen Stromwandler kaputt?
Stromwandler können überlastet werden. In diesem Fall werden zu viele Messgeräte oder zu lange Leitungen an den Transformator angeschlossen. Nun kommt es zu einer Sättigung des Kernmaterials und einem damit einhergehenden Verschleiß. Eine andere Ursache für defekte Stromwandler ist der Betrieb im Leerlauf, was ebenfalls zu einer Überlastung des Kerns führt.
Fazit: Kleine Geräte, große Wirkung
Stromwandler sind kleine, handliche Geräte, in denen eine große Kraft steckt, die sie dazu befähigt, auch mit großen Strommengen richtig umzugehen. Wer die Transformatoren richtig einsetzt und pflegt, kann lange Zeit auf ihre Leistung bauen, die sich auf Aufgaben wie den Schutz von Personen und technischen Systemen sowie die Messbarkeit von Energie erstreckt.
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