Gerät und Zweck des Stromwandlers

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Transformatoren in der Infrastruktur von Stromversorgungssystemen können unterschiedliche Bedeutungen haben. Klassische Konstruktionen dienen dazu, einzelne Stromparameter auf für Messungen optimal geeignete Werte umzurechnen. Es gibt weitere Varianten, deren Aufgabenliste die Korrektur der Spannungscharakteristik auf ein im Hinblick auf die weitere Übertragung und Verteilung der Energieressource optimales Niveau umfasst. Gleichzeitig bestimmt der Zweck des Stromwandlers nicht nur seine strukturelle Einrichtung, sondern auch die Liste der zusätzlichen Funktionen, ganz zu schweigen vom Funktionsprinzip.

Transformatorgerät

Fast alle Modifikationen von Transformatoren dieses Typs sind mit Magnetkreisen ausgestattet, die mit einer Sekundärwicklung versorgt werden. Letzterer wird im Betrieb entsprechend den vorgeschriebenen Widerstandswerten belastet. Die Einh altung bestimmter Belastungswerte ist wichtig für die spätere Messgenauigkeit. Eine offene Wicklung kann keine Kompensation für Magnetflüsse im Kern erzeugen, was zur Überhitzung des Magnetkreises und in einigen Fällen zu seiner Verbrennung beiträgt.

Gleichzeitig magnetischder von der Primärwicklung erzeugte Fluss hat eine höhere Leistung, was ebenfalls zu einer Überhitzung des Magnetdrahts und seines Kerns beitragen kann. Es muss gesagt werden, dass die leitfähige Infrastruktur ein gemeinsames System bildet, auf dem Strom- und Spannungswandler basieren. Der Verwendungszweck der elektrischen Einheit ist dabei nicht von grundlegender Bedeutung – die Funktionsmerkmale werden vielmehr durch die verwendeten Materialien bestimmt. Bei Stromwandlern besteht beispielsweise der Kern des Magnetkreises aus amorphen nanokristallinen Legierungen. Diese Wahl beruht auf der Tatsache, dass das Design je nach Genauigkeitsklasse die Möglichkeit erhält, mit einem breiteren Spektrum an technischen und betrieblichen Werten zu arbeiten.

Bestellung des Stromwandlers

Die Hauptaufgabe des herkömmlichen Stromwandlers ist das Transformieren. Die elektrische Füllung der Hardware korrigiert die Eigenschaften des zugeführten Stroms, indem sie dafür die im Stromkreis in Reihe gesch altete Primärwicklung verwendet. Die Sekundärwicklung übernimmt wiederum die Funktion, den gewandelten Strom direkt zu messen. Dazu sind in diesem Teil Relais mit Messgeräten sowie Schutz- und Regeleinrichtungen vorgesehen. Der Zweck eines Messstromwandlers kann insbesondere darin bestehen, mit Niederspannungsgeräten zu messen und abzurechnen. Gleichzeitig wird die Bedingung eingeh alten, unter der der Hochspannungsstrom mit Personalzugriff aufgezeichnet wirddirekte Beobachtung des Prozesses. Die Festlegung der Betriebswerte ist für eine rationellere Energienutzung bei der Übertragung in nachfolgenden Leitungen erforderlich. Vielleicht ist dies eine der wenigen gemeinsamen Unterfunktionen, die Transformator- und Leistungstransformatormodelle haben. Es lohnt sich, die Unterschiede zwischen diesen Einheiten genauer zu betrachten.

Unterschiede zum Spannungswandler

Am häufigsten weisen Experten darauf hin, wie man eine Isolierung zwischen den Wicklungen durchführt. In Stromwandlern ist die Primärwicklung gemäß den Indikatoren der gesamten empfangenen Spannung von der Sekundärwicklung isoliert. In diesem Fall hat die Sekundärwicklung eine Masse, daher entspricht ihr Potential einem ähnlichen Indikator. Darüber hinaus arbeiten Messwandler unter kurzschlussähnlichen Bedingungen, da sie einen sehr geringen Widerstand auf der Sekundärleitung haben. Diese Nuance zeigt den spezifischen Zweck der Messung von Strom- und Spannungswandlern sowie die unterschiedlichen Anforderungen an die Betriebsbedingungen.

Also, wenn der Betrieb bei drohendem Kurzschluss für einen Leistungsspannungswandler wegen Unfallgefahr nicht akzeptabel ist, dann gilt diese Betriebsweise für einen konventionellen Stromrichter als normal und sicher. Obwohl natürlich auch solche Transformatoren ihre eigenen Gefahren haben, gegen die spezielle Schutzmaßnahmen vorgesehen sind.

Funktionsprinzip

Elektromagnetische Induktion ist das Grundprinzip, auf dem dieArbeitsprozess solcher Transformatoren. Wie bereits erwähnt, sind die Hauptfunktionselemente ein magnetischer Leiter und zwei Wicklungsebenen. Die erste Ebene wird mit einer elektrischen Ladung aus einem Wechselstrom versorgt und die zweite Ebene realisiert eine direkt wirkende Funktion in Form einer Messung. Wenn Strom durch die Windungen der Wicklung fließt, tritt Induktion auf.

Darüber hinaus sind nach dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion, das nur den Zweck und das Funktionsprinzip von Stromwandlern bestimmt, die Betriebswerte auf der Leitung festgelegt. Der Benutzer kann mit speziellen Geräten die Eigenschaften des Magnetflusses bestimmen - daher werden Frequenz und Spannung der Stromquelle aufgezeichnet. Der technische Parameter der Untersuchung der Eigenschaften der Sch altung ist die Geschwindigkeit der Messung - dieser Wert ist kein Ziel, aber es ist wichtig, ihn zu bewerten, um die Effizienz des Transformators selbst zu verstehen.

Sorten von Stromwandlern

Es gibt drei Hauptkategorien von Stromwandlern. Am gebräuchlichsten sind die sogenannten Trockentransformatoren, bei denen die erste Ebene der Wicklung überhaupt nicht von der ersten isoliert ist. Dementsprechend hängen die Parameter des Sekundärstroms direkt vom Umrechnungsfaktor ab.

Beliebt sind auch Toroidal-Modelle, deren Design die Möglichkeit ihrer Installation an einem Kabel oder Bus vorsieht. Aus diesem Grund entfällt die Notwendigkeit einer Primärwicklung, die mit üblichen Strom- und Spannungswandlern bestückt ist, vollständig. Termin udie leistung solcher modelle wird durch ihr spezielles prinzip bestimmt - in diesem fall fließt der primärstrom durch den innenleiter im gehäuse, wodurch die sekundärwicklung die leistung direkt aufnehmen kann. Aber aus verschiedenen Gründen, darunter solche, die mit geringer Messgenauigkeit und unzuverlässigem Design zusammenhängen, werden solche Modelle selten verwendet, um Stromeigenschaften zu bewerten. Sie werden häufiger als Hilfsschutzverbindung im Kurzschlussfall verwendet.

Hochspannungstransformatoren werden auch verwendet - Gas und Öl. Sie werden normalerweise in spezialisierten Projekten in der Industrie eingesetzt.

Umwandlungsverhältnis

Um die Effizienz des Transformators selbst zu bewerten, wurde der Wert des Umwandlungskoeffizienten eingeführt. Sein Nennwert ist normalerweise in der offiziellen Dokumentation des Transformators angegeben. Dieser Koeffizient gibt das Verhältnis des primären Nennstroms zu dem der zweiten Wicklung an. Er kann beispielsweise ein Wert von 100/5 A sein. Er kann sich je nach Anzahl der Abschnitte mit Windungen stark ändern.

Zu beachten ist auch, dass der nominelle Koeffizient nicht immer dem tatsächlichen entspricht. Die Abweichung wird durch die Betriebsbedingungen der Stromwandler bestimmt. Der Zweck und das Funktionsprinzip werden weitgehend von den Fehlerindikatoren bestimmt, aber diese Nuance ist kein Grund, die Berücksichtigung des nominalen Transformationsverhältnisses abzulehnen. Da der Benutzer die Größe desselben Fehlers kennt, kann er ihn mit speziellen elektrischen Geräten nivellieren.

Stromwandlerinstallation

Die einfachsten Busmodelle von Transformatoren erfordern praktisch keine spezielle Ausrüstung und nicht einmal Werkzeuge. Ein solches Gerät kann von einem Meister mit speziellen Klemmbeschlägen installiert werden. Standardausführungen erfordern die Erstellung eines Fundaments, auf dem die Traggestelle montiert werden. Als nächstes wird ein Rahmen durch Elektroschweißen befestigt, der als eine Art Elektrokasten für den Abschluss der erforderlichen Ausrüstung dient. In der letzten Phase wird die Ausrüstung installiert. Was die technische Ausrüstung sein wird, bestimmt den Zweck des Stromwandlers und die Merkmale seines zukünftigen Betriebs. Es ist mindestens die Infrastruktur integriert, die zur Durchführung von Serviced-Circuit-Messungen erforderlich ist.

Methoden zum Anschließen von Transformatoren

Um das Verfahren zum Anschließen von Kabeln an Geräte zu erleichtern, kennzeichnen Komponentenhersteller diese - beispielsweise können Stromrelais und Transformatoren mit TAa, TA1, KA1 usw. bezeichnet werden. Dank dieser Kennzeichnung kann das Wartungspersonal schnell und genau zwischen Elementen koppeln, mit denen der Stromwandler ausgestattet ist. Einrichtung, Zweck und Wirkungsweise der Anlage sind dabei eng miteinander verbunden und wirken sich auf die Art des Anschlusses aus, gleichzeitig hat aber auch das betreute Netz als solches einen erheblichen Einfluss auf die Art der technischen Umsetzung der Umstellung System. Zum Beispiel ermöglichen dreiphasige Leitungen mit isoliertem Neutralleiter die Installation von Transformatoren auf nur zweiPhasen. Diese Funktion ist darauf zurückzuführen, dass Netze mit einem Bereich von 6 -35 kV keinen Neutralleiter haben.

Transformatoren prüfen

Der Satz von Überprüfungsmaßnahmen besteht aus mehreren Operationen. Dabei handelt es sich zunächst um eine Sichtprüfung des Objekts, bei der die Unversehrtheit des Aufbaus, die Korrektheit gleicher Markierungen, die Einh altung der Passdaten etc. beurteilt werden Anschließend wird das Gerät entmagnetisiert – zum Beispiel durch sanftes Anheben der Strom auf der Wicklung der ersten Ebene. Danach sinkt der aktuelle Wert allmählich auf Null.

Als nächstes werden die wichtigsten Überprüfungsschritte vorbereitet, die der Messung von Stromwandlern unterliegen. Bei solchen Schulungen ist es wichtig, den Zweck und das Funktionsprinzip zu berücksichtigen, da das Belastungsniveau und andere Betriebsfaktoren unterschiedliche Fehlerwerte bei der Erfassung der Merkmale der Arbeitsumgebung verursachen. Die Überprüfung selbst sieht eine Bewertung der Übereinstimmung der Polarität der Wicklungsklemmen mit den Standardparametern sowie die Behebung der Fehler bei ihrer anschließenden Überprüfung mit den im Pass der Einheit angegebenen Werten vor.

Sicherheit beim Trafobetrieb

Die Hauptgefahren beim Betrieb von Stromwandlern liegen in der Qualität der Wicklungen. Es ist zu berücksichtigen, dass unter den Windungslagen eine Metallbasis arbeitet, die in ihrer bloßen Form eine erhebliche Gefahr für das Personal darstellen kann. Daher wird ein Wartungsplan erstellt, nach dem die Stromwandler regelmäßig überprüft werden. Termin udas Funktionsprinzip kann sich in diesem Fall sowohl auf die Spannungswandlung als auch auf die Strommessung konzentrieren. In beiden Fällen muss das Wartungspersonal den Zustand der Wicklungen sorgfältig überwachen. Als Sicherheitsmaßnahme werden Shunt-Kurzschlüsse in die Arbeitsstruktur eingeführt, und die Erdung der Wicklungsleitungen wird ebenfalls aufrechterh alten.

Schlussfolgerung

Mit steigender Betriebsbelastung der Stromleitungen sinkt die Lebensdauer von Tankstellen spürbar. Obwohl der Zweck des Stromwandlers nicht mit der Umwandlung von Hochspannung zusammenhängt, unterliegen auch solche Geräte einem starken Verschleiß. Um die Lebensdauer solcher Anlagen zu verlängern, verwenden Hersteller technologisch fortschrittlichere Materialien sowohl für elektromagnetische Geräte als auch für die Herstellung derselben Wicklung. Gleichzeitig wird die Ausrüstung zum Messen von Relais verbessert, wodurch auch der Messfehlerkoeffizient minimiert wird.