Was ist der Spannungswandler?

1. Kernfunktionen und -zwecke

Ein Spannungswandler hat zwei Hauptzwecke:

Sicherheitsisolierung: Isoliert Sekundärgeräte wie Instrumente und Relais elektrisch von gefährlichen Hochspannungskreisen, um die Sicherheit von Personal und Geräten zu gewährleisten.

Skalierung: Skaliert Hochspannungen (z. B. 10 kV, 35 kV, 110 kV) genau auf eine standardisierte niedrigere Spannung (typischerweise 100 V oder 100/√3 V) zur Messung mit einem Voltmeter mit Standardbereich.

2. Hauptmerkmale

Übersetzungsverhältnis: Ähnlich wie das Übersetzungsverhältnis eines Stromwandlers hat auch ein Spannungswandler ein Nennspannungsverhältnis, beispielsweise 10.000 V/100 V. Das bedeutet, dass bei einer Primärspannung von 10.000 V der Sekundärausgang 100 V beträgt.

Hohe Präzision: Das Design erfordert eine hohe Messgenauigkeit und minimale Fehler, um genaue Messung und Schutz zu gewährleisten.

Geringe Kapazität: Aufgrund der hohen Lastimpedanz ist die übertragene Leistung sehr gering, typischerweise nur zehn bis hunderte Volt-Ampere.

Aus Sicherheitsgründen muss die Sekundärseite zuverlässig geerdet sein. Wenn versehentlich Hochspannung von der Primärseite auf die Sekundärseite gelangt, kann die Erdung die Hochspannung zur Erde umleiten und so Geräte und Personal schützen.

3. Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip eines Spannungswandlers ist identisch mit dem eines herkömmlichen Leistungstransformators und basiert auf dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion.

Es verfügt außerdem über zwei Wicklungen: eine Primärwicklung (Hochspannungsseite) und eine Sekundärwicklung (Niederspannungsseite).

Die Primärwicklung ist parallel zur zu messenden Hochspannungsleitung geschaltet.

Das magnetische Wechselfeld im Kern induziert eine proportional verringerte Spannung in der Sekundärwicklung.