Produktübersicht
Funktionale Definition
Die MR-Serie trockengekapselter Stromwandler sind präzise elektromagnetische Messgeräte, die für genaue Strommessung, Energiemessung und Anwendungen im Bereich des Relaischutzes in Niederspannungs-Wechselstromanlagen konzipiert wurden. Diese Wandler nutzen das Prinzip der elektromagnetischen Induktion, um galvanisch getrennte Sekundärstromsignale bereitzustellen, die proportional zum Primärstrom sind, und arbeiten bei Nennfrequenzen von 50 Hz oder 60 Hz.
Wichtigste Kenngrößen im Überblick
| Parameter | Spezifikation (gemäß Bestellung / Typenschild) |
|---|---|
| Systemspannungsklasse | 0,66 kV / 0,72 kV (Niederspannungsanwendungen) |
| Nennfrequenz | 50 Hz oder 60 Hz |
| Nennprimärstrom | 30 A bis 5000 A |
| Nennsekundärstrom | 1 A oder 5 A |
| Genauigkeitsklassen | 0,5; 1,0; 3,0 |
| Nennbelastbarkeit | 1 VA bis 30 VA (pro Kern/Wicklung wie angegeben) |
| Leistungsfaktor der Belastung | cosφ = 0,8 (induktiv), sofern nicht anders angegeben |
| Nennsicherheitsfaktor | FS ≤ 5 |
| Kurzschlussfestigkeit | Ith = 60 × Ih (thermische Belastbarkeit für 1 s) |
| Isoliersystem | Lackimprägnierte Wicklung mit Feuchtigkeitsschutz |
| Anwendbare Normen | IEC 60044-1:2003; GB 1208-2006 |
Produktabbildungen
Funktionsprinzip
Basierend auf dem Faradayschen Induktionsgesetz verfügt der Wandler über einen toroidalen magnetischen Kern, durch dessen Öffnung der Primärleiter geführt wird, während die Sekundärwicklung um den Kern gewickelt ist. Sobald Primärstrom durch den Wandler fließt, erzeugt dieser einen magnetischen Fluss im Kern, der einen proportionalen Strom in der Sekundärwicklung induziert. Der Sekundärstrom ist gegenüber dem Primärstrom herabgesetzt und somit geeignet für den Anschluss an Messgeräte und Schutzschaltungen.
Anwendungsbereiche im System
- Niederspannungsverteilung: 0,4–0,69-kV-Schaltanlagen und Verteilerfelder
- Energiemessung: Strommesssysteme für gewerbliche und industrielle Anlagen
- Schutzschaltungen: Überstrom- und Erdschluss-Schutzkonzepte
- Überwachungssysteme: Anwendungen zur Netzqualitätsüberwachung und Lastmanagement
Aufbauübersicht
Vollständig geschlossene Kunststoffgehäusekonstruktion mit lackimprägnierter Sekundärwicklung gewährleistet hervorragenden Feuchtigkeitsschutz und mechanischen Schutz. Die fenstertypische (Durchführung-) Montage ermöglicht eine einfache Installation, indem der Primärleiter durch die Öffnung des Wandlers geführt wird – ohne feste Primäranschlüsse zu benötigen – und gleichzeitig eine ausgezeichnete elektrische Isolation sichergestellt bleibt.
Modellbezeichnung
Erläuterung des Modellcodes
- M — Anwendung für Mess- und Zählzwecke
- R — Fenstertypische (Durchführung-) Bauform
Die Bezeichnung MR kennzeichnet einen fenstertypischen Stromwandler, der speziell für Messanwendungen in Niederspannungsnetzen optimiert ist, wobei der Primärleiter direkt durch die Öffnung des Wandlers geführt wird.
Betriebsbedingungen
Die MR-Serie Stromwandler ist für den Inneneinsatz unter normalen Betriebsbedingungen in Niederspannungsnetzen ausgelegt.
- Installationsumgebung: Nur für den Innenbereich
- Höhenlage: Nicht über 1000 m über Normalnull (für größere Höhen ist eine technische Abstimmung erforderlich)
- Umgebungstemperatur: −5 °C bis +40 °C
- Relative Luftfeuchtigkeit: Tagesdurchschnitt ≤ 95 %, Monatsdurchschnitt ≤ 90 % (Bezugstemperatur +20 °C)
- Umweltbedingungen: Frei von korrosiven Gasen oder Dämpfen; frei von explosionsfähigen oder brennbaren Medien; keine starken Vibrationen, mechanischen Stößen oder Schlägen ausgesetzt
Aufbau
Konstruktionsmerkmale
- Bauform: Fenstertypisch (Durchführung) für Leitereinführung
- Gehäuse: Vollständig geschlossenes Kunststoffgehäuse
- Isolierung: Lackimprägnierte Sekundärwicklung mit Feuchtigkeitsschutz
- Kern: Toroidaler magnetischer Kern mit optimierter Permeabilität
Das vollständig geschlossene Kunststoffgehäuse schützt vor Umwelteinflüssen, während die lackimprägnierte Wicklung langfristige Isolationsstabilität und Feuchtigkeitsbeständigkeit für den Einsatz im Innenbereich gewährleistet.
Wicklungen & Klemmenbezeichnung
- Primärleiter: Durchläuft das Fenster des Wandlers (keine festen Klemmen)
- Sekundärklemmen: K / L (oder S1 / S2 gemäß Standardbezeichnung)
Die Klemmenbezeichnung folgt den üblichen Polaritätskonventionen für Stromwandler. Der Strom fließt von K nach L (bzw. von S1 nach S2), wenn die Richtung des Primärstroms korrekt orientiert ist. Eine korrekte Identifizierung der Klemmen ist für eine genaue Mess- und Schutzfunktion unerlässlich.
Technische Daten
Dieser Abschnitt enthält auswahlorientierte technische Daten für den MR-Serie-Innenraum-Stromwandler mit trockener Isolierung, der in Niederspannungs-Wechselstromsystemen (50 Hz oder 60 Hz) eingesetzt wird. Die unten aufgeführten Daten dienen der vorläufigen Auswahl des Nennprimärstroms, der Genauigkeitsklasse und der Nennbelastbarkeit.
Definitionen: Der Nennprimärstrom ist der zulässige Dauerstrom des Primärleiters. Die Genauigkeitsklasse gibt die Messgenauigkeit unter definierten Belastungsbedingungen an. Die Nennausgangsleistung (VA) ist die maximale Belastung, die die Sekundärseite liefern kann, während die Nenn-Genauigkeit eingehalten wird. Ith ist der thermisch zulässige Kurzzeitstrom (üblicherweise 1 s).
Hinweis: Ith ausgedrückt als 60 × Ih bedeutet eine thermische Kurzzeitfestigkeit von 60-fachem Nennprimärstrom für 1 Sekunde; die Annahme erfolgt auf Basis der Typenschildangaben und des Werksprüfberichts.
Technische Spezifikationstabelle
| Nennprimärstrom (A) | Nennsekundärstrom (A) | Genauigkeitsklasse | Nennausgangsleistung (VA) | Thermischer Kurzzeitstrom (Ith) |
|---|---|---|---|---|
| 30, 40, 50, 60, 75 | 5 oder 1 | 0,5; 1,0; 3,0 | 1; 2,5; 5; 10; 15; 30 | 60 × Ih (1 s) |
| 100, 150, 200, 250, 300 | 5 oder 1 | 0,5; 1,0; 3,0 | 1; 2,5; 5; 10; 15; 30 | 60 × Ih (1 s) |
| 400, 500, 600, 750, 800 | 5 oder 1 | 0,5; 1,0; 3,0 | 1; 2,5; 5; 10; 15; 30 | 60 × Ih (1 s) |
| 1000, 1200, 1500, 1600 | 5 oder 1 | 0,5; 1,0; 3,0 | 1; 2,5; 5; 10; 15; 30 | 60 × Ih (1 s) |
| 2000, 2500, 3000, 4000, 5000 | 5 oder 1 | 0,5; 1,0; 3,0 | 1; 2,5; 5; 10; 15; 30 | 60 × Ih (1 s) |
Normen & normative Verweise
| Norm | Titel | Anwendung |
|---|---|---|
| IEC 60044-1:2003 | Messwandler – Teil 1: Stromwandler | Internationale Norm für Anforderungen an Stromwandler |
| GB 1208-2006 | Stromwandler | Nationale Norm (harmonisiert mit IEC-Anforderungen) |
| IEC 61869-2 | Messwandler – Teil 2: Ergänzende Anforderungen für Stromwandler | Aktualisierte, spezifische Anforderungen für Stromwandler (ersetzt IEC 60044-1) |
| GB/T 20840.2 | Messwandler – Teil 2: Stromwandler | Aktualisierte nationale Anforderungen für Stromwandler (harmonisiert mit IEC 61869-2) |
Werksprüfung und Konformität
- Stückprüfungen gemäß geltender IEC/GB-Anforderungen (einschließlich Polaritäts-/Kennzeichnungsprüfung, Übersetzungsverhältnisprüfung und Genauigkeitsprüfung entsprechend vorgegebener Klasse und Belastung)
- Isolationsprüfungen gemäß Isolationsanforderungen und geltender Norm
- Visuelle und Maßprüfung einschließlich Lesbarkeit der Kennzeichnung und Übereinstimmung mit Fertigungsanforderungen
- Typeprüfungen und Sonderprüfungen gemäß Projektvorgabe
Installation & Abmessungen
Maßzeichnung
- Der Primärleiter wird durch die Öffnung des Wandlers geführt; der Leiterquerschnitt muss innerhalb der angegebenen Fenstermaße liegen.
- Der Wandler ist sicher mittels der vorgesehenen Befestigungslöcher oder -halterungen zu montieren.
- Es ist ausreichender Freiraum für Wärmeableitung und Wartungszugang einzuhalten.
- Die Orientierung des Primärleiters bestimmt die Polarität des Sekundärstroms; die korrekte Klemmenbezeichnung ist für die richtige Installation zu prüfen.
Sicherheitshinweise
- Der Sekundärkreis ist vor dem Trennen angeschlossener Geräte während der Wartung kurzgeschlossen zu halten.
- Ein Punkt des Sekundärkreises ist gemäß geltender Normen und lokaler Elektrovorschriften zuverlässig zu erden.
- Alle Installations- und Wartungsarbeiten müssen den lokalen Vorschriften für elektrische Sicherheit und den Anforderungen des Netzbetreibers entsprechen.
Bestellinformationen
Bei der Bestellung ist die erforderliche Konfiguration entsprechend den Anforderungen des lokalen Netzbetreibers, geltenden Normen und der projektspezifischen technischen Spezifikation anzugeben. Folgende Parameter sind für die technische Freigabe und Produktion klar zu benennen:
- Nennprimärstrom (z. B. 100 A, 500 A, 1000 A)
- Nennsekundärstrom (1 A oder 5 A)
- Genauigkeitsklasse (0,5; 1,0 oder 3,0 je nach Anwendungsanforderung)
- Nennbelastbarkeit (VA) für den Sekundärkreis
- Benötigte Stückzahl und Liefertermin
Auswahlverfahren
1: Bestimmen Sie den Nennprimärstrom basierend auf der Dauerlast des Abgangs und dem erwarteten Betriebsstrombereich.
2: Wählen Sie die Genauigkeitsklasse entsprechend der Anwendungsanforderung (0,5 für Abrechnungsmessung, 1,0 für Standardmessung, 3,0 für Anzeigezwecke).
3: Berechnen Sie die erforderliche Nennbelastbarkeit (VA) basierend auf der Impedanz des angeschlossenen Messgeräts und dem Leitungswiderstand der Sekundärverkabelung.
4: Stellen Sie sicher, dass die Kurzschlussfestigkeit (Ith = 60 × Ih) die Anforderungen des maximalen Fehlerstroms im System erfüllt.
Falls Sonderanforderungen gelten (z. B. erweiterter Temperaturbereich, verbesserter Umweltschutz, spezielle Klemmenanordnung oder Zertifizierungsanforderungen), geben Sie diese bereits bei der Bestellung zur technischen Abstimmung an.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
F1: Wie wählt man das Übersetzungsverhältnis und den Nennprimärstrom für Niederspannungsanwendungen?
A: Wählen Sie den Nennprimärstrom basierend auf der Dauerlast des Abgangs, typischerweise 110–120 % des maximal erwarteten Laststroms. Stellen Sie sicher, dass die gewählte Stufe einen ausreichenden Messbereich für Lastschwankungen bietet und eine Sättigung vermieden wird.
F2: Welche Genauigkeitsklasse wird für Abrechnungsmessung gegenüber allgemeiner Messung benötigt?
A: Für Abrechnungszwecke wird üblicherweise Genauigkeitsklasse 0,5 gefordert. Klasse 1,0 eignet sich für Standardmess- und Überwachungsanwendungen. Klasse 3,0 kann für Anzeige- und unkritische Messungen verwendet werden.
F3: Wie bestimmt man die Nennbelastbarkeit (VA) für Sekundärkreise von Stromwandlern?
A: Die Nennbelastbarkeit muss die gesamte angeschlossene Last abdecken, einschließlich der Impedanz des Messgeräts und des Leitungswiderstands. Berechnen Sie die Belastung als: VA = I² × Z, wobei I der Sekundärstrom (1 A oder 5 A) und Z die Gesamtimpedanz des Kreises in Ohm ist.
F4: Kann ein Sekundärstrom von 1 A statt 5 A bei langen Leitungslängen verwendet werden?
A: Ja. Ein Sekundärstrom von 1 A reduziert die Belastung durch Leitungswiderstand um den Faktor 25 (5²/1²) und ist daher für Installationen mit langen Sekundärleitungen zwischen Wandler und Zählerstandort vorzuziehen.
F5: Was bedeutet die Kurzschlussfestigkeit Ith = 60 × Ih?
A: Die Ith-Angabe zeigt, dass der Wandler 60-fachen Nennprimärstrom für 1 Sekunde ohne thermischen Schaden aushält. Dies gewährleistet sicheren Betrieb bei Fehlerströmen im Netz. Stellen Sie sicher, dass diese Angabe den maximalen möglichen Fehlerstrom am Installationsort übersteigt.
F6: Welche Anforderungen gelten für den Umgang mit der Sekundärseite und die Polarität?
A: Öffnen Sie niemals den Sekundärkreis eines Stromwandlers, solange der Primärkreis unter Spannung steht. Kurzschließen und erden Sie die Sekundärseite vor Wartungsarbeiten gemäß Standardpraxis. Beachten Sie die Klemmenbezeichnung (K/L oder S1/S2) für korrekte Polarität, um die richtige Messrichtung sicherzustellen.
F7: Welche Normen regeln Konformität und Zertifizierungsanforderungen?
A: MR-Wandler erfüllen die Normen IEC 60044-1:2003 / IEC 61869-2 sowie GB 1208-2006 / GB/T 20840.2. Jede Einheit wird mit einem Werksprüfzertifikat geliefert, das Übersetzungsverhältnis-, Genauigkeits- und Isolationsprüfresultate enthält.
F8: Kann der MR-Wandler mit Gleichstrom oder Frequenzumrichtern verwendet werden?
A: Nein. Der MR-Wandler ist ausschließlich für Wechselstromanwendungen mit 50 Hz oder 60 Hz ausgelegt. Gleichstrom oder nichtsinusförmige Wellenformen (wie z. B. Ausgänge von Frequenzumrichtern) können zu Messfehlern und Kernsättigung führen. Wenden Sie sich bei speziellen Anforderungen an das Werk.