Bescherming van stroommeettransformatoren voor midden- en hoogspanning 13 november 2013

Een van de grootste potentiële gevaren bij toepassing van stroomtransformatoren in midden- en hoogspanningsinstallaties ontstaat wanneer de secundaire zijde van de transformator niet is kortgesloten met een laagohmige weerstand, terwijl de primaire zijde nog onder spanning staat.

Een dergelijk open meetcircuit kan ontstaan wanneer na onderhoud aan de meting wordt vergeten om de kortsluiting weer aan te brengen, of wanneer de bedrading beschadigd raakt. Dit kan leiden tot zeer gevaarlijke situaties voor de gebruikers en de onderhoudstechnici. Zonder kortsluiting in het circuit zal de stroomtrafo te heet worden en verbranden, of in het slechtste geval exploderen. Ter verduidelijking hieronder een rekenvoorbeeld. Bij een kortsluitbelasting van 0,5 Ω is de spanning over de belasting 2,5V. Bij een open circuit is de weerstand oneindig, waardoor ook de spanning omhoog schiet:

Leutron heeft hiervoor een oplossing ontwikkeld in de vorm van een vonkbrug met thermo-schakelaar, ingebouwd in een standaard DIN-rail behuizing, speciaal voor stroomtransformatoren van 1A en 5A.













Werking:
Onder normale omstandigheden, met een belasting in de stroomkring (zie bovenstaande figuur) is de vonkbrug hoogohmig (> 10GΩ) en heeft hierdoor geen nadelige invloed op de nauwkeurigheid van de meting. Zodra er een fout optreed (draadbreuk of wegvallen van de belasting) zal de spanning omhoog schieten. Wanneer deze de aanspreekspanning van de vonkbrug bereikt, komt deze in geleiding en zorgt voor een laag-ohmige belasting aan de secundaire zijde van de stroomtrafo. Door de vonkbrug vloeit continue een stroom van max. 1A of 5A. (afhankelijk van het type stroomtrafo)

Wanneer de vonkbrug te warm wordt, neemt de thermo-schakelaar de functie tijdelijk over door de vonkbrug kort te sluiten. Deze schakelaar is geschikt stromen to 30A te schakelen. De vonkbrug zorgt tevens voor het veilig afleiden van spanningspieken die ontstaan bij het plotseling openen van de meetkring. Een tweede thermo-schakelaar signaleert d.m.v. een extern meldcontact (FM) voor signalering van een defect of open meetkring. Hiermee is zowel de apparatuur alsook de gebruiker verzekerd van een veilige en ongestoorde meting. Voor de juiste werking is van belang dat de aanspreekwisselspanning (Uaw) van de vonkbrug altijd hoger is dan de kniepuntspanning (Ukp) van de te beveiligen stroomtransformator.





De volgende typen zijn beschikbaar:
TF 100Tr/Th-PK (art. nr. 53 43 72): Aanspreekspanning Uaw = 70 VAC
TF 500Tr/Th-PK (art. nr. 53 43 85): Aanspreekspanning Uaw = 350 VAC
TF 2000Tr/Th-PK (art. nr. 53 04 11): Aanspreekspanning Uaw = 1414 VAC