Was sind Instrumententransformatoren?

Messwandler reduzieren oder reduzieren große Spannungs- und Stromwerte proportional, damit sie sicher an empfindlichen Instrumenten und Komponenten verwendet werden können. Zu diesen Instrumenten und Komponenten gehören Amperemeter, Voltmeter und Überstromschutzrelais. Messwandler fallen in zwei verschiedene Kategorien: Potential- und Stromwandler. Ein Spannungswandler (PT) wird verwendet, um Voltmeter mit einer Niederspannung zu versorgen, und ein Stromwandler (CT) liefert überschaubare Stromwerte für Amperemeter und Überstromrelais. PTs können zusammen mit der Hochspannungsversorgung in lokalen Starterpanels oder entfernt in Instrumenten-Bedienpanels platziert werden, während CTs im Allgemeinen zusammen platziert werden.

Hochspannungsversorgungsanlagen können Spannungen von bis zu 30,000 Volt mit üblichen Verteilungsspannungen von mehr als 13,000 Volt führen. Dreiphasige Geräte wie Elektromotoren in Industrieanlagen werden üblicherweise mit 380 oder 500 Volt betrieben und ziehen während des Betriebs oft mehrere hundert Ampere. Das durchschnittliche Voltmeter hat eine maximale Nennspannung von 110 bis 150 Volt und könnte diese Spannungen niemals direkt messen. Um den Einsatz dieser Komponenten zu ermöglichen, reduzieren Präzisionsmesswandler die hohen Spannungen und Ströme proportional auf sichere Werte. Messwandler ermöglichen auch die Installation aller erforderlichen Instrumentierung in Kontrollräumen und Überwachungseinrichtungen mit nur vorhandener Niederspannungsverkabelung.

Installationstransformatoren fallen in eine von zwei getrennten Kategorien. Der erste ist der Spannungswandler, der Voltmeter mit niedrigen Spannungen versorgt. Der PT ist typischerweise mit vier Terminals ausgestattet; zwei für die eingehende Hochspannung und zwei für die reduzierte Instrumentenspannung. Die Eingangs- oder Primärleitungen des PT sind parallel zur Hochspannungsversorgung geschaltet. Dies bedeutet, dass es in Kontrollräumen entfernt aufgestellt werden kann, obwohl es oft in Hochspannungs-Starterfeldern montiert werden kann, wo eine lokale Spannungsanzeige erforderlich ist.

Der zweite Typ ist der Stromwandler. Diese Messwandlervariante misst Strom und wird zur Ansteuerung von Amperemetern und Überstromschutzrelais verwendet. Der typische Stromwandler unterscheidet sich von seinem spannungsabhängigen Bruder darin, dass er in Reihe mit der Versorgung geschaltet ist und typischerweise eine induzierte Primärspeisung und keine direkte Verbindung verwendet. Um dies zu erreichen, wird ein CT mit einem Loch in seiner Mitte hergestellt, durch das ein Hochspannungskabel läuft. Der durch das Kabel fließende Strom induziert in der Primärwicklung des Stromwandlers ein elektromagnetisches Feld, das dann von der Sekundärwicklung heruntertransformiert und über die beiden Ausgangsklemmen des Stromwandlers den Instrumenten zugeführt wird.

Messwandler sind in einer Vielzahl von Ausführungen und Nennwerten erhältlich und können kundenspezifisch angefertigt werden, um allen Benutzeranforderungen gerecht zu werden. Übliche PTs und CTs sind ziemlich kleine Komponenten, die selten mehr als ein paar Quadratzoll messen. Große Ölbad-Messwandler werden jedoch häufig verwendet, um Niederspannungsmessungen in primären Verteilungsnetzanwendungen zu erleichtern.