Prüfung der Stromwandlerverkabelung (Anwendungsbeispiele)
WARNUNG
Eine Missachtung der entsprechenden Sicherheitshinweise kann zu schweren Verletzungen bis hin zum Tod führen.
Das Prüfgerät COMPANO 100 kann lebensgefährlich hohe Spannungen und Ströme liefern.
Lesen Sie vor der Inbetriebnahme solcher elektrischer Geräte aufmerksam das Kapitel Sicherheitshinweise in diesem Handbuch (siehe Sicherheitshinweise).
Stellen Sie sicher, dass während dem Einspeisen von Strom in die Primärwicklung des Stromwandlers keine Sekundärwicklungen offen sind.
Wenn Sie für die Strommessung auf der Sekundärseite des Stromwandlers einen Shunt verwenden, überprüfen Sie vor dem Anschließen des Shunt an den Stromwandler, ob der Shunt korrekt funktioniert. Beschädigte Shunts können hohe Widerstandswerte aufweisen und so zu gefährlichen Spannungen führen.
Verwenden Sie für die Strommessung auf der Sekundärseite des Stromwandlers nach Möglichkeit eine Stromzange, da hierfür der Sekundärkreis nicht geöffnet werden muss.
Dieses Kapitel enthält Beispiele für Prüfungen an Stromwandlern und deren Sekundärverdrahtung bis zum Schutzrelais, Zähler oder der Anzeige im Kontrollraum. Für die Prüfung der Stromwandlerverkabelung sowie die Messung der Wandlerübersetzung oder der Stromwandlerbürde mit dem COMPANO 100 ist ein Öffnen der Sekundärverkabelung nicht erforderlich.
Verbinden Sie mit den Hochstromkabeln den Ausgang I OUT des Prüfgerätes COMPANO 100 mit den Primäranschlüssen P1/H0 und P2/H1 des Stromwandlers.
Verbinden Sie mit den Messleitungen die Sekundäranschlüsse S1/X1 und S2/X2 des Stromwandlers mit dem Stromeingang des Relais und Eingang IN 1 des COMPANO 100.
Konfigurieren Sie Eingang IN 1 des COMPANO 100 als Spannungseingang. Drücken Sie dazu auf die Taste IN 1 unterhalb der Eingangsbuchsen. Drücken Sie nacheinander die folgenden Funktionstasten: Analog ► Spannung ► AC ► Auto ► Genau.
Überprüfen der Polarität des Stromwandlers und ob die Sekundärschleife des Stromwandlers geschlossen ist
Speisen Sie für einige Sekunden vom Ausgang I OUT einen Wechselstrom von 1 A ein und lesen Sie die an Eingang IN 1 gemessene Spannung ab. Es sollten nur einige Millivolt angezeigt werden.
Wird ein Spannungswert von mehr als 1 V angezeigt, so ist möglicherweise die Sekundärschleife des Stromwandlers nicht geschlossen. Dies ist ein Sicherheitsrisiko und kann zu Gefährdungen führen. In einem solchen Fall sollte die Prüfung gestoppt werden.
Stellen Sie nun eine maximale Zeit von 2 Sekunden ein und speisen Sie von I OUT einen Wechselstrom von z.B. 100 A in den Stromwandler ein.
Interessant ist bei dieser Prüfung der Phasenwinkel der Spannung:
Liegt dieser zwischen 0 ° und 90 °, so ist die Polarität des Stromwandlers korrekt.
Liegt er zwischen -90 ° und -180 °, so ist die Polarität des Stromwandlers nicht korrekt.
Mit diesem ersten Schritt wurde überprüft, ob der Sekundärkreis des Stromwandlers geschlossen und die Polarität des Stromwandlers korrekt ist.
Schließen Sie die Stromzange an den Eingang IN 2 des COMPANO 100 an.
Hinweis: Führen Sie vor Beginn der Messung an der Stromzange einen Abgleich des DC-Offset durch.
Stellen Sie an der Stromzange einen geeigneten Bereich von z.B. 100 mV/A oder 1 V/A ein, je nach Stromzangentyp und Einstellungen.
Konfigurieren Sie Eingang IN 2 des COMPANO 100 als Stromeingang. Drücken Sie dazu auf die Taste IN 2 unterhalb der Eingangsbuchsen. Drücken Sie nacheinander die folgenden Funktionstasten: Analog ► Stromzange ► 100 mV/A* ► AC ► Auto ► Genau.
*Wählen Sie den Wert aus, der der Stromzange entspricht. Stellen Sie mit dem Handrad einen Wert ein, der von der Voreinstellung abweicht.
Drücken Sie die Taste für Berechnete Messungen. Drücken Sie dann auf das Handrad, um diese einzuschalten.
Konfigurieren Sie die berechnete Messung. Verwenden Sie den Ausgangsstrom an I OUT als Operand 1 und den Eingangsstrom an IN 2 als Operand 2.
Da es sich bei beiden Operanden um Ströme handelt, bietet das Feld Berechnung die Optionen Verhältnis:1 und Verhältnis:5 zur Auswahl an. Wählen Sie die richtige Option entsprechend des Sekundärkreises aus: 1 A oder 5 A.
Gehen Sie zurück zum Anwendungsmodul QUICK, speisen Sie für 2 Sekunden einen Strom von 100 A ein und lesen Sie das Verhältnis am Bildschirm ab.
Wenn das Messergebnis nicht dem erwarteten Resultat entspricht, vergewissern Sie sich, dass der Stromzangenbereich für die erwartete Stromstärke im Sekundärkreis ausreichend ist.
Bisher haben wir das Übersetzungsverhältnis und die Polarität des Stromwandlers verifiziert. Nun wechseln wir von der Primäreinspeisung zur sekundärseitigen Einspeisung, um für längere Zeiträume mit höheren Sekundärströmen arbeiten zu können.
Verbinden Sie den Stromausgang I OUT mit den Sekundäranschlüssen S1/X1 und S2/X2. Hierfür können Sie diesmal statt der Hochstromkabel auch normale Messleitungen verwenden.
Hinweis: Führen Sie vor Beginn der Messung an der Stromzange einen Abgleich des DC-Offset durch.
Stellen Sie im Anwendungsmodul QUICK für I OUT den gewünschten sekundärseitigen Nennstrom ein.
Drücken Sie die Taste für Berechnete Messungen. Drücken Sie dann die Funktionstaste Ein.
Konfigurieren Sie die berechnete Messung für Scheinleistung. Verwenden Sie die Spannung an IN 1 als Operand 1 und den Eingang IN 2 als Operand 2.
Da nun ein Operand ein Strom und der andere Operand eine Spannung ist, bietet das Feld Berechnung eine Option für die Scheinleistung S an.
Gehen Sie zurück zum Anwendungsmodul QUICK und speisen Sie für 2 Sekunden den sekundären Nennstrom ein. Die Messung liefert die sekundärseitige Bürde des Stromwandlers.
Legen Sie die Stromzange zwischen dem Erdungspunkt und dem Relais um denjenigen Draht der Sekundärverkabelung des Stromwandlers, der mit Erde verbunden ist.
Hinweis: Führen Sie vor Beginn der Messung an der Stromzange einen Abgleich des DC-Offset durch.
Es sollte in etwa der Nennstrom angezeigt werden. Falls nur ein Teil des Nennwertes angezeigt wird, besteht möglicherweise auf der ungeerdeten Seite der Wicklung eine unerwünschte Verbindung mit Erde. Falls nur etwa ein Drittel des Nennwertes angezeigt wird, ist die mit dem Stromwandler gemessene Verbindung möglicherweise im Relais mit den geerdeten Verbindungen der anderen Stromwandler verbunden und geerdet.
Erden Sie nun temporär die normalerweise ungeerdete Seite des Stromwandlers:
Nun sollte ein Strom von etwa null angezeigt werden. Wenn dies nicht der Fall ist, fehlt möglicherweise die Erdungsverbindung (in diesem Beispiel an S2/X2). Nehmen Sie die temporäre Erdung danach wieder ab.
Prüfung der Polarität der Sekundärverkabelung des Stromwandlers
Hinweis: Führen Sie vor Beginn der Messung an der Stromzange einen Abgleich des DC-Offset durch.
Wechseln Sie zum Anwendungsmodul Polarität.
Stellen Sie dort die Ausgabe eines Polaritätsprüfsignals mit einem dem Nennstrom entsprechenden Betrag und einer Dauer von 1 Minute ein (Pausenzeit 0 Sekunden).
Drücken Sie die Start/Stopp-Taste.
Drücken Sie am Polaritätsprüfer CPOL, CPOL2 oder CPOL3 auf die Netztaste und überprüfen Sie alle Klemmpunkte zwischen dem Stromwandler und dem Relais, also Primärseite, Sekundärseite und direkt am Relais.
Am Polaritätsprüfer sollte die grüne LED mit der Meldeleuchte aufleuchten.
Falls die Sekundärverkabelung einen Relais-Prüfschalter enthält, der den Stromwandler zuerst kurzschließt, bevor er die Verbindung zum Relais trennt, können Sie diesen mit Hilfe einer speziellen Funktion prüfen, die kurze Unterbrechungen erkennen kann. In dem Moment, wo der Kontakt des Prüfschalters den Strompfad unterbricht, ist die Triggerbdingung erfüllt und das COMPANO 100 wird deaktiviert. Dies ist auch am anderen Ende der Anlage einfach zu erkennen, da dann kein Polaritätsprüfsignal mehr vorhanden ist. Betätigen Sie den Prüfschalter mehrmals, um sicher zu sein, dass dieser korrekt funktioniert.
Hinweis: Führen Sie vor Beginn der Messung an der Stromzange einen Abgleich des DC-Offset durch.
Erkennung von Unterbrechungen
Als weitere Funktion bietet das Anwendungsmodul Polaritätsprüfung eine Unterbrechungserkennung, die in der Lage ist, kurzzeitige Unterbrechungen in der Sekundärverdrahtung von Stromwandlern zu erkennen. Diese Funktion wird verwendet, um Defekte von Relais-Prüfschaltern1 erkennen zu können. Ein solches Gerät schließt den Stromwandler zuerst kurz, bevor es diesen vom Relais trennt. Dabei ist die Schaltreihenfolge "zuerst schließen und erst dann öffnen" von entscheidender Bedeutung, da im Fall einer Unterbrechung (auch wenn diese nur sehr kurzzeitig ist) sekundärseitig hohe Spannungen auftreten, wenn auf der Primärseite Strom durch den Stromwandler fließt.
Um die Unterbrechungserkennungsfunktion zu verwenden, speisen Sie so nahe wie möglich an der Sekundärseite des Stromwandlers einen Strom ein. Wir empfehlen, hierzu den Nennstrom permanent einzuspeisen (also z.B. 1 Minute/3600 Perioden EIN-Dauer und 0 Sekunden/Perioden AUS-Dauer. Speisen Sie einen Nennstrom von mindestens 1 A ein.
Führen Sie dann während der Einspeisung des Nennstromes mehrere Schaltvorgänge des Relais-Prüfschalters im Sekundärpfad durch.
Wird eine Unterbrechung erkannt, so zeigt das Anwendungsmodul Polaritätsprüfung die Dauer der Unterbrechung unter TMax. offen an. Erkannte Unterbrechungen zwischen 0,1 ms und 5 ms werden als solche angezeigt. Dauert eine erkannte Unterbrechung länger als 5 ms, zeigt das Modul Polaritätsprüfung den Wert > 5ms an.
Trigger einstellen
Falls der Relais-Prüfschalter weit vom Prüfgerät COMPANO 100 entfernt ist, sollten Sie einen Trigger einstellen, der die Ausgabe im Fall einer erkannten Unterbrechung abschaltet. Auf diese Weise können Sie beim Betätigen des Relais-Prüfschalters einfach anhand des fehlenden Prüfsignals feststellen, ob eine Unterbrechung stattgefunden hat, selbst wenn das Prüfgerät weit davon entfernt steht. Drehen Sie dazu am Handrad, bis das Optionsfeld unterhalb von Unterbr.-Trigger hervorgehoben ist. Drücken Sie auf das Handrad, um die Option Unterbr.-Trigger umzuschalten. Alternativ können Sie auch die Funktionstasten Aus/Ein verwenden.
Hinweis: Für diese Prüfung bestehen zwei Einschränkungen.
Falls der Kreis hinter dem Prüfschalter eine hohe Induktivität aufweist (beispielsweise aufgrund einer sehr umfangreichen Verdrahtung oder eines stark induktiven elektromechanischen Relais) kann es vorkommen, dass trotz einer ordnungsgemäßen Funktion des Schalters eine sehr kurze Unterbrechung erkannt wird. Solche Falscherkennungen sind mit einer Dauer von weniger als 1 ms generell sehr kurz. Sollten Sie sich nicht sicher sein, ob eine solche Falscherkennung vorliegt, schließen Sie den Stromwandler kurz, während der restliche Kreis parallel dazu am Ausgang angeschlossen ist. Werden dann immer noch solche Unterbrechungen erkannt, wissen Sie, dass dies der Grund für die Erkennung ist.
Ist am Ausgang I OUT ein extrem kleiner Stromwandler angeschlossen (z.B. mit einem Nennwert im Bereich von 1 VA), kann es vorkommen, dass nicht die gesamte Unterbrechungsdauer von 5 ms erkannt wird. Grund: Bereits vor Ablauf dieser Zeitspanne beginnt der Strom wieder durch den Stromwandler zu fließen.
1 Der Relais-Prüfschalter oder Relais-Prüfstecker ist im Englischen als "make-before-break switch", "change-over make-before-break switch", "relay test switch", "relay test connector", "shorting device" oder "superior switch" bekannt.
. Drücken Sie dann auf das Handrad, um diese 
