Was sind Messwandler?
Messwandler setzen große Spannungs- und Stromwerte proportional herab oder verringern sie, damit sie sicher an empfindlichen Instrumenten und Bauteilen eingesetzt werden können. Zu diesen Instrumenten und Komponenten gehören Amperemeter, Voltmeter und Überstromschutzrelais. Messwandler lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Potential- und Stromwandler. Ein Potentialtransformator (PT) versorgt Voltmeter mit einer niedrigen Spannung und ein Stromtransformator (CT) versorgt Amperemeter und Überstromrelais mit überschaubaren Stromwerten. PTs können zusammen mit der Hochspannungsversorgung in lokalen Startertafeln oder entfernt in Instrumententafeln angeordnet sein, während CTs im Allgemeinen zusammen angeordnet sind.
Hochspannungsversorgungsanlagen können Spannungen von bis zu 30.000 Volt mit üblichen Verteilungsspannungen von mehr als 13.000 Volt führen. Dreiphasengeräte wie Elektromotoren in Industrieanlagen werden üblicherweise mit 380 oder 500 Volt betrieben und verbrauchen im Betrieb häufig mehrere hundert Ampere. Das durchschnittliche Voltmeter hat eine maximale Nennspannung von 110 bis 150 Volt und kann diese Spannungen niemals direkt messen. Um die Verwendung dieser Komponenten zu ermöglichen, reduzieren Präzisions-Messwandler die hohen Spannungen und Ströme proportional auf sichere Werte. Instrumententransformatoren ermöglichen auch die Installation aller erforderlichen Instrumente in Kontrollräumen und Überwachungseinrichtungen mit nur vorhandener Niederspannungsverkabelung.
Installationstransformatoren fallen in eine von zwei separaten Kategorien. Der erste ist der Potentialtransformator, der Voltmeter mit Spannungen mit niedrigem Wert versorgt. Der PT ist normalerweise mit vier Anschlüssen ausgestattet. zwei für die eingehende Hochspannung und zwei für die reduzierte Instrumentenspannung. Die ankommenden oder primären Leitungen des NS-Terminals sind über die Hochspannungsversorgung parallel geschaltet. Dies bedeutet, dass es sich möglicherweise fern in Kontrollräumen befindet, obwohl es häufig in Hochspannungs-Startertafeln montiert werden kann, bei denen eine lokale Spannungsanzeige erforderlich ist.
Der zweite Typ ist der Stromwandler. Diese Messwandlervariante misst den Strom und dient zum Ansteuern von Amperemeter und Überstromschutzrelais. Der typische Stromwandler unterscheidet sich von seinen spannungsabhängigen Geschwistern darin, dass er in Reihe mit der Versorgung geschaltet ist und typischerweise eine induzierte Primärspeisung und keine direkte Verbindung verwendet. Zu diesem Zweck wird ein CT mit einem Loch in der Mitte hergestellt, durch das ein Hochspannungskabel verläuft. Der durch das Kabel fließende Strom induziert ein elektromagnetisches Feld in der Primärwicklung des Stromwandlers, das dann von der Sekundärwicklung herabgesetzt und über die beiden Ausgangsanschlüsse des Stromwandlers den Instrumenten zugeführt wird.
Messwandler sind in einer Vielzahl von Ausführungen und Nennwerten erhältlich und können für alle Benutzeranforderungen kundenspezifisch angefertigt werden. Übliche PTs und CTs sind relativ kleine Komponenten, die selten mehr als ein paar Quadratzentimeter messen. Große Ölbad-Messwandler werden jedoch häufig verwendet, um die Niederspannungsmessung in Primärverteilungsnetzanwendungen zu erleichtern.