Arbeitsprinzip des elektromagnetischen Stromwandlers September 17,2022.

Das elektrische Energiesystem  des Hochspannungsstromwandlers dient hauptsächlich dazu, die Hochspannung im Netzsignal in ein Niederdruck-Niederstromsignal umzuwandeln, und kann nicht nur für das Überwachungssystem, automatische Geräte, Messungen und den Relaisschutz der einheitlichen Spezifikation des Stromsignals verwendet werden , kann auch die elektrische Isolierung effektiv erfüllen, um die Sicherheit von Elektrogeräten und Personal zu gewährleisten.   


Hochspannungsstromwandler können nach ihren unterschiedlichen Prinzipien hauptsächlich in elektronische Typen und elektromagnetische Typen unterteilt werden.

Elektronische Stromwandler können nach unterschiedlichen Arbeitsweisen von Sensoren in passive und aktive magneto-optische Glastypen eingeteilt werden.

Elektromagnetische Stromwandler können Strom durch unterschiedliche elektromagnetische Induktion effektiv austauschen.  Da elektromagnetische Stromwandler im gesamten Stromversorgungssystem weit verbreitet sind, gibt es zwei übliche Sättigungstypen von Stromwandlern, transiente Sättigung und stetige Sättigung. Eine stationäre Sättigung tritt schließlich in den Transformatorbereich ein, da der Primärstromwert zu groß ist, was dazu führt, dass der Sekundärstrom nicht normal in den Primärstrom umgewandelt werden kann. Die transiente Sättigung tritt aufgrund der Existenz einer großen Anzahl von aperiodischen Komponenten in den Sättigungsbereich des CT ein.

           Der Aufbau des elektromagnetischen Stromwandlers ähnelt dem des Transformators. Es besteht hauptsächlich aus Eisenkern, Primärwicklung, Sekundärwicklung, Isoliermaterial und anderem Zubehör. Die Primärwicklung besteht in der Regel aus Kupfer oder Aluminium, die Sekundärwicklung in der Regel aus lackiertem Kupferdraht. Die üblicherweise verwendeten Materialien für Eisenkerne sind kaltgewalztes Siliziumstahlblech, Permolegierungen und Ultramikrolegierungen. Kaltgewalztes Siliziumstahlblech ist das billigste und am weitesten verbreitete. Es eignet sich nicht nur für die Herstellung von Stromwandlern für den Schutz, sondern auch für die Herstellung von Stromwandlern für die Messung. Die daraus hergestellten Transformatoren haben jedoch oft eine geringe Genauigkeit. Permolegierung und Ultramikrolegierung werden hauptsächlich bei der Herstellung von Transformatoren mit hohen Präzisionsanforderungen verwendet. Permo-Legierung ist eine Art Fe-Ni-Legierung mit hoher Permeabilität bei schwachem Magnetfeld. Es fügt einige andere Elemente auf der Basis von Fe-Ni hinzu, um den spezifischen Widerstand des Materials zu erhöhen und den Wirbelstromverlust nach der Herstellung des Eisenkerns zu reduzieren. Darüber hinaus kann die Zugabe von Elementen auch die Härte des Materials verbessern. Die Permo-Legierung hat eine hohe Anfangspermeabilität, eine niedrige Koerzitivkraft und stabile magnetische Eigenschaften, aber ihr Preis ist teuer, die Verarbeitung und Wärmebehandlung sind kompliziert, und der Verlust und die effektive Permeabilität sind nicht ideal, wenn die Frequenz größer als 10 kHz ist. Ultramicrystal-Legierung ist eine Art weichmagnetisches Material, das in den 1980er Jahren entdeckt wurde. Es wird durch den Prozess der Herstellung einer amorphen Legierung hergestellt, Zuerst wird das amorphe Material erhalten und dann nach der Wärmebehandlung der Mikrokristall mit einem Durchmesser von 10 ~ 20 nm erhalten. Es hat bessere Gesamteigenschaften als kristalline und amorphe Legierungen. Ultramikristalline Legierungen haben eine hohe Sättigungsintensität der magnetischen Induktion und Anfangspermeabilität, geringe Verluste, gute Stabilität und sind billiger als Permolegierungen. Die Transformatoren aus ultramikristalliner Legierung sind klein, leicht und hochpräzise. Zu den gängigen Kerntypen von Stromwandlern gehören laminierter Kern, Spulenkern und offener Kern. Der laminierte Eisenkern besteht aus Eisenspänen, die durch Stanzscheren hergestellt werden. Es wird hauptsächlich für kleine Stromwandler von 35 kV und darunter verwendet. Der Spulenkern hat eine kreisförmige Form, eine flache Form usw. und wird hauptsächlich für große Stromwandler mit 35 kV und mehr verwendet. Offener Kern mit Luftspalt,

   

         Das grundlegende Arbeitsprinzip des elektromagnetischen Stromwandlers ähnelt dem des Transformators, hat jedoch seine eigenen Eigenschaften.

Ⅰ. Die Primärwicklung ist im zu testenden Stromkreis in Reihe geschaltet, und die Anzahl der Windungen ist sehr klein, nur eine oder mehrere Windungen, sodass der Primärstromwert nur von den Parametern des Primärkreises beeinflusst wird und nichts damit zu tun hat Größe des Sekundärstroms.

Ⅱ. Die Last der Sekundärwicklung des Stromwandlers ist die Stromspule von Messgeräten und Relais, und die Impedanz ist sehr klein. Daher arbeitet der CT während des normalen Betriebs unter der Bedingung eines Beinahe-Kurzschlusses, und die Größe des Sekundärstroms wird durch den Primärstrom bestimmt, der kaum durch die Sekundärlast beeinflusst wird.

           Wenn Strom 1 durch die Primärwicklung des Stromwandlers fließt, wird aufgrund elektromagnetischer Induktion eine induzierte elektromotorische Kraft in der Sekundärwicklung erzeugt. Bildet die Sekundärwicklung eine Schleife durch Messgerät und Stromspule, fließt durch die Sekundärwicklung Strom 2.

             

Derzeit werden bei vielen zur Messung verwendeten Stromwandlern Zwischenabgriffe aus der Sekundärwicklung entnommen, um die Windungszahl der Sekundärwicklung zu verändern und unterschiedliche Nennstromverhältnisse zu erhalten. Bei Stromwandlern ab 110 kV werden die Primärwicklungen zur Anpassung an die Änderung des Primärstroms und zur Reduzierung der Produktspezifikationen normalerweise in mehrere Gruppen unterteilt, z. B. zwei oder vier Gruppen. Der Verbindungsmodus kann durch Umschalten in Reihe oder parallel geändert werden, um unterschiedliche Nennstromverhältnisse zu erhalten.

Wir stellen verschiedene  Präzisions-Stromwandler  und Spannungswandler her, die in den Bereichen Strom, Energie, Telekommunikation, Eisenbahn, Industriesteuerung und anderen Bereichen weit verbreitet sind.

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