Ein Stabstromwandler ist ein Stromwandler, bei dem die Primärwicklung aus einem massiven Leiter oder einer Sammelschiene besteht, die fest in die Stromwandlerbaugruppe eingebaut ist. Dieser Primärstab fungiert als Primärwicklung mit einer Windung, während die Sekundärwicklung um einen laminierten Magnetkern gewickelt ist, der den Stab umgibt. Die Stabkonstruktion ist eine der robustesten und mechanisch langlebigsten CT-Konstruktionen auf dem Markt und eignet sich daher besonders gut für Anwendungen mit hohem Strom und hohem Fehlerpegel.
Das entscheidende Merkmal eines Stabstromwandlers besteht darin, dass der Primärleiter ein integraler Bestandteil des Transformators selbst ist und nicht ein separates Kabel oder eine Sammelschiene, die durch ein Fenster verläuft. Die Primärschiene besteht typischerweise aus Kupfer mit einem kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt, der so dimensioniert ist, dass er den Nennprimärstrom trägt und den thermischen und mechanischen Belastungen bei Kurzschlüssen standhält. Der Magnetkern -normalerweise laminierter Siliziumstahl- ist um den Stab herum angeordnet, und die Sekundärwicklung ist auf den Kern gewickelt, um einen Strom zu erzeugen, der proportional zum Primärstrom ist.
Da die Primärschiene fest in den Stromwandler eingebaut ist, werden Stabtransformatoren-im Werk-als vollständige Einheiten zusammengebaut und getestet. Dies gewährleistet eine präzise Kontrolle des Windungsverhältnisses und der magnetischen Eigenschaften, was zu einer hervorragenden Genauigkeit und Wiederholbarkeit führt. Stromwandler vom Balken--Typ werden üblicherweise in Genauigkeitsklassen von 0,2 bis 1 für Messungen und 5P oder 10P für Schutzanwendungen spezifiziert. Die robuste Konstruktion ermöglicht auch den Einsatz von Stabstromwandlern im Freien und in rauen Umgebungen, wenn sie ordnungsgemäß gekapselt oder in wetterbeständigen Gehäusen untergebracht sind.
Stäbe-Stromwandler werden hauptsächlich in Hochleistungsanwendungen mit hohem-Strom verwendet. Sie sind häufig in Umspannwerken, Generatorausgangskreisen, großen industriellen Schaltanlagen und Stromverteilungssystemen zu finden, wo der Primärstrom zwischen mehreren hundert und mehreren tausend Ampere liegen kann. Die Fähigkeit der Primärschiene, hohe Dauerströme zu bewältigen und den elektromagnetischen Kräften zu widerstehen, die bei Kurzschlussereignissen entstehen, macht Stromwandler vom Stab-typ zu einer zuverlässigen Wahl für kritische Infrastrukturen.
Für die Installation von Stromwandlern vom Stabtyp-muss der Primärstromkreis stromlos sein und der Stab in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet sein. Dies bedeutet, dass Stromwandler vom Stab-typ typischerweise bei Neubauten oder bei geplanten Wartungsausfällen und nicht bei laufenden Nachrüstungen installiert werden. Die Primärschiene muss die richtige Größe haben und mit den Leitern des Stromkreises verbunden sein, und die Sekundärverkabelung muss zu den Messgeräten oder Schutzgeräten geführt werden.
Aus gestalterischer Sicht bieten CTs vom Stabtyp -mehrere Vorteile gegenüber Wund- oder Fenstertypen. Die feste Primärschiene eliminiert die mit vor Ort installierten Primärleitern verbundenen Schwankungen und sorgt so für eine gleichbleibende Leistung von Gerät zu Gerät. Die robuste Konstruktion bietet eine hervorragende mechanische Stabilität und Vibrationsfestigkeit, wodurch sich Stabstromwandler für Anwendungen eignen, bei denen mechanische Belastungen ein Problem darstellen. Allerdings sind Stromwandler vom Stangentyp im Allgemeinen sperriger und schwerer als Fenster- oder Split-Core-Typen und erfordern mehr Platz für die Montage und strukturelle Unterstützung.
Zusammenfassend ist der Stabstromwandler eine zuverlässige und robuste Lösung für die Messung und den Schutz von Hochströmen. Sein permanenter Primärstab bietet hervorragende mechanische und thermische Leistung und ist damit eine bevorzugte Wahl für Versorgungs- und Industrieanwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von größter Bedeutung sind.