ERZlich Willkommen liebe Freunde der Schutz-, Leit- und Elektrotechnik. Heute schauen wir uns ein Thema im Bereich der Niederspannungsstromwandler für Verrechnungszwecke an. Viel Spaß beim Lesen, los geht’s!
Einleitung
Im industriellen Umfeld werden immer häufiger Stromsensoren mit einem Spannungsausgang oder Rogowski-Spulen eingesetzt. Die Handhabung ist oft etwas einfacher als bei induktiven Stromwandlern. So gibt es bei passiven Stromsensoren keine gefährliche Offenspannung zu berücksichtigen und Rogowski-Spulen können schnell um jegliche Leiterform herumgelegt werden. Bis heute sind diese Stromsensoren aber nicht für Verrechnungsmessungen zugelassen, auch wenn die Genauigkeit dieser Sensoren mit den für Verrechnungsmessungen zugelassenen Genauigkeitsklassen (Kl. 0,1 bis Kl. 0,5) übereinstimmt.
Aus technischer Sicht ist die Haltung der Behörden verständlich. So beinhalten beispielsweise Stromsensoren mit Spannungsausgang einen Widerstand im Sekundärkreis. Dieser Widerstand unterliegt einer gewissen Alterung und einer Temperaturabhängigkeit. Auch Rogowski-Spulen besitzen für Abgleichzwecke zum Teil Widerstände oder gar die als unzuverlässig geltende Potentiometer.
Induktive Stromwandler bestehen lediglich aus einem Eisenkern, einer Sekundärwicklung und in einigen Ausprägungen auch aus einer Primärwicklung. Dieser konventionelle Aufbau hat sich als sehr zuverlässig erwiesen. Aus diesem Grund ist die in Deutschland vom Hersteller ausgestellte Konformitätserklärung für Stromwandler auch unbegrenzt gültig. Ein regelmäßiger Austausch wie er zum Beispiel bei MID-zertifizierten Energiezählern der Fall ist, ist nicht erforderlich. Auch die Standardausgangssignale von 1 oder 5 A besitzen eine höhere Immunität gegen elektromagnetische Störungen als kleine Spannungssignale, vor allem über längere Distanzen hinweg.
Das Problem
Eine Gefahr besteht dennoch: Sind die Anschlusskabel in Niederspannungs- oder Mittelspannungsmessschränken sehr kurz, kommt es häufig zu Unterbürdungen. Die auf dem Leistungsschild angegebene Bürdenleistung muss zwischen 25 und 100 Prozent berücksichtigt werden. Nur so ist auch die angegebene Klassengenauigkeit garantiert. Liegt die angeschlossene Betriebsbürde außerhalb dieses Fensters, wird die Klassengenauigkeit durch die Hersteller nicht mehr garantiert. Aus diesem Grund werden teilweise in einigen modernisierten Messfeldern Zusatzbürden eingesetzt, um die erforderliche Viertelbürdenleistung zu erreichen.
Die gängigen Energiezähler besitzen in den Stromeingangspfaden recht kleine Messwiderstände oder kleine Stromwandler mit Shunts.
Auch bei einem nominalen Sekundärstrom von 5 A liegt die Belastung häufig im mVA-Bereich. Wird der Anschluss der Stromwandler aufgrund von Vorgaben des Stadtwerks mit widerstandsarmen Kupferkabeln durchgeführt, kann es in einigen Konstellationen ebenfalls zu Unterbürdungen kommen.
Eine Unterbürdung liegt bei unter 1,25 VA vor (25 % der Nennbürdenleistung 5 VA). Hierbei erkennen wir, dass bei 0,01 VA die Klasse 0,5 verlassen wird. Grundsätzlich kann bei einer kleineren Bebürdung mehr abgerechnet werden als bei einer größeren Bürde oder sogar einer Überbürdung, die in der Abbildung 2 bei 7,5 VA eintritt.
Fazit
Den hier aufgezeigten Sachverhalt gilt es sowohl für die Netzplanung als auch für den Betrieb zu berücksichtigen.
Professionelle Abhilfe bietet ein niederländischer Qualitätsanbieter von Messwandlern. Die Firma ELEQ gibt für seine Verrechnungswandler immer einen Bürdenbereich beginnend bei 0 VA an. So ist sichergestellt, dass eine kundenseitige Unterbürdung im Feld ausgeschlossen werden kann. Weitere Verbraucher wie Zusatzbürden oder Anschlusskabel mit einem höheren Widerstand können somit vermieden werden. Das ist praktisch, sicher und zudem umweltfreundlich. Der Klimarettung steht damit, zumindest aus dieser Sicht, nichts mehr im Weg!
HERZliche Grüsse,
Euer SCHUTZTECHNIK-TEAM
