Das Arbeitsprinzip von Stromwandlern (CT) bei Kurzschluss.

Arbeitsprinzip

Bei normalen Betriebsbedingungen ist der Sekundärkreis eines Stromwandlers (CT) geschlossen und hat einen sehr geringen Widerstand, was den CT in einem fast kurzgeschlossenen Zustand arbeiten lässt. Bei einem Kurzschluss ändern sich das Verhalten und die Eigenschaften des Stromwandlers erheblich.

Leistung bei Kurzschluss

1. Spannungsanstieg: In einem Kurzschluss-Szenario neigt die Sekundärstromtheoretisch gegen unendlich, aufgrund des extrem geringen Widerstands im Sekundärkreis. In der Praxis verhindern jedoch Materialbegrenzungen und vorhandene Schutzmechanismen diesen unendlichen Anstieg. Stattdessen tritt eine ungewöhnlich hohe Spannung auf der Sekundarseite auf, ein Phänomen, das als Offenleiterspannung bekannt ist.

2. Auslösung des Schutzmechanismus: Um zu verhindern, dass diese hohe Spannung Ausrüstung und Personal beschädigt, sind moderne Stromwandler oft mit Überspannungsschutzgeräten (CTBs) ausgestattet. Diese Schutzgeräte reagieren schnell, wenn eine abnormale hohe Spannung erkannt wird, und schützen die Geräte auf der Sekundarseite durch Spannungsbeschränkung und Kurzschlussbildung.

3. Anzeige und Alarm: Einige fortschrittliche Schutzgeräte zeigen die genaue Fehlerposition auf dem Bedienfeld an und geben passive Signale aus, sodass Betreiber Probleme schnell identifizieren und beheben können.

Die Auswirkungen eines Kurzschlusses

• Geräteschäden: Ohne geeignete Schutzmaßnahmen kann ein Kurzschluss zu Schäden an Stromwandlern und angeschlossenen Messgeräten, Relais-Schutzausrüstungen usw. führen.

• Sicherheitsrisiken: Die durch einen Kurzschluss erzeugte hohe Spannung und der große Strom können Brände oder andere Sicherheitsvorfälle verursachen und ernsthafte Gefahren für Betreiber darstellen.

• Systeminstabilität: Kurzschlüsse können auch die Stabilität des gesamten elektrischen Systems beeinträchtigen, zu Fehlfunktionen der Relais führen und somit die Gesamt-Funktionalität des Schutzes des Systems beeinflussen.

Fazit

Zusammenfassend zeichnen sich Stromwandler unter Kurzschlussbedingungen durch einen Spannungsanstieg aus und können eingebaute Schutzmechanismen auslösen, um weitere Schäden zu verhindern. Um die Sicherheit und stabile Funktion des Systems zu gewährleisten, müssen geeignete präventive Maßnahmen und Schutzstrategien ergriffen werden, um Kurzschlussbedingungen in Stromwandlern zu bewältigen.