selbetgewickelter Stromwandler

[Trennerzieher]

Guten Abend zusammen

Ich habe heute an einem Schaltschrank so ein kaputtes 3-Zeiger Ampermeter gegen ein normales gewechselt. Das alte ist hochohmig gestorben und der Stromwandler hat den Leerlauf nicht vertragen.
Was kann nun an einem Stuck Eisen, was ein Loch hat und 2 Windungen Draht drum rum, kaputtgehn?
Egal, es ist in einem Plastikblock vergossen und gibt sein geheimnis nicht preis.

Also muss ein neuer 4:1Wandler her. Aber sowas ist hier nicht zu bekommen.

Dann habe ich einen EI Kern von einem 50VA Netztrafo genommen, 1 Windung 6mm2 und 4 Windungen 2,5mm2 draufgewickelt und eingebaut.

Entgegen den Traforegeln stellt sich nun in der Anlage ein Ubersetzungsverhaltnis von 1:6,25 ein.
Die Drahte sind so zum Trafo hin und weggefuhrt, das sich genau 1 ganze und genau 4 ganze Windungen ergeben. Der Spannungsabfall uber dem Instrument ist weniger als 100 mV.

Da das Ampermeter bei 5A Vollausschlag hat und mit 150A beschriftet ist, es aber fur 20A verwendet wird, habe ich neue Werte berechnet und es entsprechend beschriftet. Das Problem ist also gelost.

Vielleicht hat einer von euch eine Idee, wie es zu diesem seltsamen Ubersetzungsverhaltnis kommt.

[Chemnitzsurfer]

Guten Abend zusammen

Ich habe heute an einem Schaltschrank so ein kaputtes 3-Zeiger Ampermeter gegen ein normales gewechselt. Das alte ist hochohmig gestorben und der Stromwandler hat den Leerlauf nicht vertragen.
Was kann nun an einem Stuck Eisen, was ein Loch hat und 2 Windungen Draht drum rum, kaputtgehn?
Egal, es ist in einem Plastikblock vergossen und gibt sein geheimnis nicht preis.

Bei Stromwandlern, die nicht kurzgeschlossen werden (sei es durch das Amperemeter oder durch eine Messwandlerklemme mit Kurzschlussstecker) steigt die Spannung so hoch an, bis es intern zu Überschlägen kommt und die Windung durch einen Lichtbogen zerstört wird und das Teil zu einen Klumpen Plaste wird

[Alexander470815]

Bei Stromwandlern, die nicht kurzgeschlossen werden (sei es durch das Amperemeter oder durch eine Messwandlerklemme mit Kurzschlussstecker) steigt die Spannung so hoch an, bis es intern zu Überschlägen kommt und die Windung durch einen Lichtbogen zerstört wird und das Teil zu einen Klumpen Plaste wird

Die Frage habe ich mir auch schon gestellt.
Überspannung kann es eigentlich nicht sein.
Ich habe gestern einen 1000A/5A Wandler zerlegt, der Draht ist so dick und es sind so wenige Windungen da kann gar nicht viel Spannung rauskommen.
Mit einem kleinen habe ich es auch gerade noch einmal probiert, da kommen ein paar Volt raus, mehr nicht.

Eigentlich kann es nur Kern Sättigung und damit Erhöhte Verluste sein.

[Chemnitzsurfer]

Hier ist das eigentlich ganz gut erklärt
https://www.janitza.de/betrieb-von-stromwandlern.html

[ferdimh]

Bei 4 Windungen ist nicht von Lichtbögen auszugehen, aber durchaus von Wärmeentwicklung im Eisen mit eventueller Zerstörung des Ganzen.
Das Ganze klappt nur, wenn die messgeräteseitige Induktivität bei 50 Hz eine vernachlässigbar große Impedanz (gegenüber dem Messwerk) hat. Damit das Übersetzungsverhältnis passt, muss die Induktivität ausreichend groß sein, oder der Lastwiderstand ausreichend niedrig.
Das dürfte bei 4 Windungen auf einem 08/15-Kern nicht gegeben sein. Der originale Kern war vermutlich irgendetwas gutes ringförmiges. Es gibt da kranke Kerne von Magnetec oder Vacuumschmelze, die µr von ca. 100000 realisieren (gegenüber Trafoblech µr ca. 700). Da kommt man eigentlich immer mit hin.
Vermutlich würden 2 gegen 8 Windungen schon das richtige Übersetzungsverhältnis (und dann auch sinnvolle Genauigkeit) liefern.
Wenn man eine Drecksau ist, und parallel liegende Induktivität durch eine andere Skala kompensiert, dann hängt das angezeigte Messergebnis stark von ungefähr allem ab:
Kupferwiderstand im Messwerk (steigt mit der Temperatur)
Oberwellengehalt des Stroms (Da wir von einer Induktivität reden)
Zu messender Strom (teilweise Sättigung des Eisens).

[Lukas94]

Bei Stromwandlern, die nicht kurzgeschlossen werden (sei es durch das Amperemeter oder durch eine Messwandlerklemme mit Kurzschlussstecker) steigt die Spannung so hoch an, bis es intern zu Überschlägen kommt und die Windung durch einen Lichtbogen zerstört wird und das Teil zu einen Klumpen Plaste wird

Das war so ziemlich das erste, was ich in meiner Lehre über Stromwandler gelernt habe.
"Bevor du an einer Wandlermessung auch nur irgendwas auseinander rupfst wird der Wandler kurzgeschlossen!"
Diesen Ausbildungsinhalt konnte der Ausbilder auch mit handfesten Beweisen belegen: Ein Stück Kupferschiene, die mit deinem Plastikklumpen mit zwei Drähten dran (dem ehemaligen Wandler) fusioniert war. Bei einigen 100A Last auf der Anlage wurde dort das Amperemeter abgeklemmt ohne den Wandler vorher kurzzuschließen. Minuten später qualmte und stank es intensiv.

[Trennerzieher]

Danke
Es liegt also am Kern.Das hatte ich nicht gedacht, das es da solche Unterschiede gibt. Vergleichsmessungen mit der Stromzange zeigen ungefahr das selbe an. Allerdings hast du recht, das bei Oberwellen, nicht sinusformigem Strom und schwankender Frequenz die Genauigkeit verloren geht. Nur habe ich keinen geeigneten Draht mehr fur eine 3:12 Wicklung. Letztendlich ist es nur eine Lastanzeige fur ein kleines Wasserkraftwerk am Rand der Erdscheibe und eine ungefahr richige mit rotem Bereich ist besser als garkeine.

[8051fan]

Nach einigen Problemen mit Stromwandlern hatte ich ein Gespräch mit einem Hersteller von Stromwandlern.
Dabei war eine Aussage, dass moderne Wandler mit geringen Übersetzungsverhältnissen (bis ca. 10:1 / 20:1) durchaus leerlauffest sind.
Der Kern geht magnetisch in Sättigung und kann keine allzuhohe Spannung mehr generieren.
Dies trifft vor allem bei Netzströmen mit geringem Oberschwingungsgehalt zu.

Kritisch könnte das eher werden, wenn höherfrrequente Anteile im Strom sind, z.B. bei Stromrichtern.


Nebenbei: Ich hab mal probiert, einen Stromwandler 200:5 falschrum zu betreiben, also durch Einspeisung von 5A~ auf der Sekundärseite
in der kurzgeschlossenen Primärseite einen hohen Strom zu generieren. Da kam aber so gut wie gar nix raus.
Hat da jemand eine Erklärung?

[Bastelbruder]

Das Amperemeter war zu hochohmig.
Die Faustformel für 50 Hz:

Durchschnittliches Trafoblech mit maximaler Flußdichte von 1,2 Tesla ist bei einem Eisenquerschnitt von 1 cm² mit 24 mV pro Windung verwendbar. Der FI-Ringkern dürfte aus amorphem Band gewickelt sein, da ist vielleicht der doppelte Wert drin.

Das amorphe Band dürfte auch für den Stromwandler zutreffen, es ist also damit zu rechnen daß an der einen Windung keine hundert Millivolt rauskommen.