⚡ Induktive Stromwandler (15–100 Hz) — zusätzliche Anforderungen und Prüfungen: Stromfehler, Fehlwinkel, Gesamtfehler, Überstrom-Begrenzungsfaktor FS, Schutzklassen P, PR, PX, PXR, TPX, TPY, TPZ; PN-EN 61869-2

Elektronik und EMV PN-EN 61869-2

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. IEC 61869-2:2012 (Abschnitt 1) gilt für neu hergestellte induktive Stromwandler zur Verwendung mit elektrischen Messgeräten und/oder elektrischen Schutzeinrichtungen mit Bemessungsfrequenzen von 15 Hz bis 100 Hz. Nach dem Vorwort wird Teil 2 zusammen mit IEC 61869-1:2007 (allgemeine Anforderungen) angewendet und beruht auf ihr, „der Leser wird jedoch ermutigt, deren neueste Ausgabe zu verwenden“; Teil 2 folgt der Gliederung von Teil 1 und ergänzt oder ändert dessen Abschnitte — ein in Teil 2 nicht erwähnter Abschnitt von Teil 1 gilt, soweit sinnvoll; ab 201 nummerierte Abschnitte, Tabellen, Bilder und Anmerkungen sind zusätzlich zu Teil 1, zusätzliche Anhänge tragen die Bezeichnungen 2A, 2B usw. Die erste Ausgabe der IEC 61869-2 (IEC-Komitee TC 38 Messwandler) ersetzte IEC 60044-1:1996 mit den Änderungen 1 (2000) und 2 (2002) sowie IEC 60044-6:1992 und führte einen neuen Ansatz für Stromwandler für transientes Verhalten ein; der theoretische Hintergrund ihrer Bemessung wurde in den Bericht IEC 61869-100 verlagert. Zur selben Reihe gehören u. a. Teil 3 (induktive Spannungswandler), Teil 4 (kombinierte Wandler) und Teil 5 (kapazitive Spannungswandler).

BEGRIFFE (Abschnitt 3). Stromwandler — Messwandler, bei dem der Sekundärstrom unter normalen Gebrauchsbedingungen dem Primärstrom im Wesentlichen proportional ist und gegen ihn bei richtiger Anschlussrichtung um einen Winkel von annähernd null phasenverschoben ist. Ein Messstromwandler überträgt ein Informationssignal an Messgeräte und Zähler, ein Schutzstromwandler — an Schutz- und Steuereinrichtungen. Schutzklassen: P (ohne Remanenzflussbegrenzung, Sättigungsverhalten für einen symmetrischen Kurzschluss festgelegt), PR (mit Remanenzflussbegrenzung), PX (geringe Streureaktanz, ohne Remanenzflussbegrenzung — zur Beurteilung genügen Erregerkennlinie, Sekundärwicklungswiderstand, sekundärer Bürdenwiderstand und Windungszahlverhältnis), PXR (wie PX, mit Remanenzflussbegrenzung; Anmerkung der Norm: bei dauernd fließenden kleinen Gleichströmen werden Wandler mit Luftspalten verwendet), TPX und TPY (transientes Verhalten; Sättigungsverhalten durch den Scheitelwert des Augenblicksfehlers festgelegt; TPY mit Remanenzflussbegrenzung) und TPZ (mit festgelegter Sekundärzeitkonstante; festgelegt durch den Scheitelwert der Wechselkomponente des Fehlers). Umschaltbarer Stromwandler — mehrere Übersetzungen durch Umschalten von Primärwicklungsabschnitten und/oder durch Anzapfungen der Sekundärwicklung. Bemessungsströme: Primär- Ipr, Sekundär- Isr, thermischer Kurzzeitstrom Ith (größter Primärstrom, der eine festgelegte kurze Zeit bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung ausgehalten wird), dynamischer Strom Idyn (größter Scheitelwert), thermischer Dauerstrom Icth, primärer Kurzschlussstrom Ipsc (Effektivwert der Wechselkomponente eines transienten primären Kurzschlussstroms, auf dem das Genauigkeitsverhalten beruht; meist kleiner als Ith); Erregerstrom Ie.

GENAUIGKEIT — DEFINITIONEN (Punkt 3.4). Stromfehler in Prozent: ε = (kr × Is − Ip) / Ip × 100 %, mit kr — Bemessungsübersetzung, Ip — tatsächlicher Primärstrom, Is — tatsächlicher Sekundärstrom unter den Messbedingungen; Fehlwinkel Δφ — nach der Definition der IEC 61869-1 (Zeigerdiagramm in 2A.1). Bemessungs-Wirkbürde Rb; Sekundärwicklungswiderstand Rct — tatsächlicher Gleichstromwiderstand der Sekundärwicklung in Ohm, bezogen auf 75 °C oder eine andere festgelegte Temperatur (Anmerkung der Norm: Rct ist ein tatsächlicher Wert — nicht mit dem gesondert festlegbaren oberen Grenzwert für Rct zu verwechseln). Gesamtfehler εc — im stationären Zustand der Effektivwert der Differenz zwischen den Augenblickswerten des Primärstroms und des mit der Bemessungsübersetzung multiplizierten Sekundärstroms, meist in Prozent des Primärstrom-Effektivwerts. Bemessungs-Gerätegrenzprimärstrom IPL — kleinster Primärstrom, bei dem der Gesamtfehler des Messstromwandlers bei Bemessungsbürde gleich oder größer 10 % ist; Überstrom-Begrenzungsfaktor FS = IPL / Ipr. Anmerkungen der Norm: der tatsächliche FS hängt von der Bürde ab — bei einer deutlich kleineren als der Bemessungsbürde fließen im Kurzschlussfall sekundärseitig größere Ströme; die Sicherheit der gespeisten Geräte ist bei kleinstem FS am größten. Sekundäre Grenz-EMK des Messstromwandlers EFS = FS × Isr × √((Rct + Rb)² + Xb²) — nach der Norm liefert dieses Verfahren einen höheren als den tatsächlichen Wert, gewählt, um dasselbe Prüfverfahren wie bei Schutzstromwandlern anzuwenden. Bemessungs-Genauigkeitsgrenzstrom und Genauigkeitsgrenzfaktor ALF (Verhältnis dieses Stroms zu Ipr); EALF = ALF × Isr × √((Rct + Rb)² + Xb²) für die Klassen P und PR. Sättigungsfluss Ψsat (geeignetstes Bestimmungsverfahren — Gleichstrom-Sättigungsverfahren nach 2B.2.3; Anmerkung: das frühere Ψs der IEC 60044-6 war ein Kniepunktwert, zu niedrig, und wurde durch Ψsat ersetzt, das die vollständige Sättigung bezeichnet); Remanenzfluss Ψr — 3 min nach Unterbrechung eines Ψsat erzeugenden Magnetisierungsstroms im Kern verbleibend; Remanenzfaktor KR = Ψr/Ψsat in Prozent; Sekundärkreis-Zeitkonstante Ts = Ls/Rs; Erregerkennlinie — bis zum 1,1-Fachen der Kniepunkt-EMK; Kniepunktspannung — Spannung, deren Erhöhung um 10 % den Effektivwert des Erregerstroms um 50 % erhöht (die Kniepunkt-EMK ist ebenso definiert und gilt als gleich der Spannung).

WAS DIE NORM NOCH ENTHÄLT (Inhaltsverzeichnis — im gelesenen Auszug nur Titel). Abschnitt 5: Isolationspegel (auch Anforderungen an die Windungsisolation), Bemessungsleistungen und Bemessungs-Wirkbürden, Genauigkeitsklassen von Mess- und Schutzstromwandlern, Klassenzuordnung bei umschaltbaren Wandlern, Normwerte der Primär-, Sekundär-, thermischen Dauer- und Kurzzeitströme. Tabellen 201–203: Grenzwerte des Stromfehlers und Fehlwinkels von Messstromwandlern der Klassen 0,1–1, 0,2S und 0,5S und Grenzwerte des Stromfehlers der Klassen 3 und 5; Tabellen 204–207: Schutzklassen, Fehlergrenzen für P und PR sowie für TPX, TPY, TPZ und deren Spezifikationsarten; Tabelle 208: Klemmenbezeichnungen. Abschnitt 6: Erwärmung, Klemmen- und Leistungsschildbezeichnung. Abschnitt 7 (Tabelle 10 — Liste der Prüfungen): Typprüfungen — Erwärmung, Stehstoßspannung an den Primäranschlüssen, Genauigkeit, Kurzzeitstromprüfungen; Stückprüfungen — Stehwechselspannung an den Primäranschlüssen, Genauigkeit, Bestimmung von Rct, Bestimmung von Ts, Kniepunkt-EMK Ek und Erregerstrom bei Ek, Windungsüberspannungsprüfung; Sonderprüfungen — Messung von Kapazität und dielektrischem Verlustfaktor, Störlichtbogenprüfung; Stichprobenprüfungen — Bestimmung des Remanenzfaktors, Bestimmung des FS von Messstromwandlern. Anhänge: 2A (Klassen P und PR), 2B (Klassen für transientes Verhalten), 2C (Nachweis geringer Streureaktanz), 2D (Bestimmung der thermischen Zeitkonstante ölgefüllter Wandler), 2E (alternative Messung des Stromfehlers), 2F (Bestimmung des Windungszahlfehlers).

AUSGABE. Publikationsseite der IEC (gelesen am 06.11.2026): IEC 61869-2:2012, Ausgabe 1.0 vom 2012-09-18, 140 Seiten, Stabilitätsdatum 2027, „zusammen mit IEC 61869-1:2007 zu lesen“; das Auslegungsblatt 1 vom Januar 2022 (IEC 61869-2:2012/ISH1:2022, 3 Seiten) ist in dieses Exemplar eingearbeitet; Arbeiten an einer neuen Ausgabe im Stadium „Approved for CD“.

STATUS (Stand der PKN-Karte am 06.11.2026). Die Karte der PN-EN 61869-2:2013-06 (englische Fassung) trägt keine Kennzeichnung der Zurückziehung: Veröffentlichung 27-06-2013, 78 Seiten, Sektor Elektrotechnik, KT 81 Messwandler und Kleintransformatoren, „Übernimmt: EN 61869-2:2012 [IDT], IEC 61869-2:2012 [IDT]“, „Richtlinie: 2014/35/EU“, „Ersetzt: PN-EN 60044-1:2000 - polnische Fassung, PN-EN 60044-1:2000/A2:2004 - polnische Fassung, PN-EN 60044-1:2000/A1:2003 - polnische Fassung, PN-EN 60044-6:2000 - polnische Fassung“, ICS 17.220.20. Polnischer Titel auf der Karte: „Przekładniki -- Część 2: Wymagania szczegółowe dotyczące przekładników prądowych“. Feld „Zakres“ (Anwendungsbereich, polnisch): „Dieser Teil der IEC 61869 gilt für neu hergestellte induktive Stromwandler für elektrische Messgeräte und/oder elektrische Schutzeinrichtungen mit einer Bemessungsfrequenz von 15 Hz bis 100 Hz“. Ob es eine polnische Fassung dieser Ausgabe gibt, haben wir nicht geprüft (die PKN-Suche antwortete nicht); ob die Norm im Verzeichnis der zur Richtlinie 2014/35/EU harmonisierten Normen steht, haben wir nicht geprüft.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge vom 02.11.2026; Reiter „Laboratorien“ auf labcoda.pl, 06.11.2026). Die Nummer 61869-2 steht in 24 Datensätzen bei 6 polnischen Laboratorien — 3 Prüflaboratorien: AB 044 (1), AB 074 (5), AB 324 (12) — und 3 Kalibrierlaboratorien: AP 166 (2), AP 168 (2), AP 182 (2). Schreibweisen: „PN-EN 61869-2:2013-06“ (in 14 Datensätzen der Prüflaboratorien, meist mit „IEC 61869-2:2012“, bei AB 044 auch mit „EN 61869-2:2012“) und „PN-EN 61869-2:2013“ ohne Monat (AB 324, 4 Datensätze für kombinierte Wandler); bei den Kalibrierlaboratorien — Hausverfahren „auf Grundlage der PN-EN 61869-2:2013-06“: PP1 und PP3 (AP 166; PP3 auch auf Grundlage der PN-EN 61869-3:2011), KMW-01 und KMW-02 (AP 168) sowie PW1 (AP 182). In denselben Positionen genannte Normen: PN-EN 61869-1:2009 (AB 044, AB 074, AB 324) und PN-EN IEC 61869-1:2025-10 (AB 324), PN-EN 61869-3:2011, PN-EN 61869-4:2014-09, PN-EN 61869-5:2011, PN-EN 60060-1:2011 und -2:2011, PN-EN 60270:2003 (AB 324). Wir zählen die Form „61869-2“ ohne folgende Ziffer. Außerhalb Polens gibt es 19 Datensätze bei 5 tschechischen Laboratorien (1029, 1035, 1526, 1657, 1693 — „ČSN EN 61869-2“ oder „IEC 61869-2 ed. 1.0“ mit Abschnittsnummern, z. B. čl. 7.2.2, 7.3.1, 7.5.2). Der Reiter „Laboratorien“ („PN-EN 61869-2“, Abgleich nach Familie und Nummer) zeigt 11 Laboratorien: diese 6 polnischen und 5 tschechische, mit derselben Zahl von Positionen wie die Kopie (Abfrage des Reiters auf labcoda.pl, 06.11.2026). Die aktuellen PCA-Umfangsdokumente dieser Laboratorien haben wir nicht mit der Kopie verglichen.

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Datenbankkopie, vollständige Positionen). Prüflaboratorien: Stromwandler — elektrische Festigkeit der Wicklungen und Erwärmung, IP-Schutzart des Gehäuses, Korrosionsbeständigkeit (AB 044, mit PN-EN 61869-1:2009); Strom-, Spannungs- und kombinierte Wandler — mechanische Festigkeit, Störlichtbogen, Grenzerwärmung bis 4 kA, Isolationsfestigkeit mit Blitzstoßspannung bis Up = 1200 kV, Schaltstoßspannung bis Up = 900 kV und Wechselspannung 50 Hz bis Ud = 300 kV, Kurzschlussfestigkeit bis 100 kA Effektivwert / 250 kA Scheitelwert (AB 074, fünf Positionen); Strom-, Spannungs- und kombinierte Wandler mit Un = (3,6–400) kV — Strom- und Winkelfehler, Funkstörspannung (RIV) und Teilentladungspegel (PD) bei Up bis 400 kV, Festigkeit bei Blitzstoßspannung bis 4500 kV und Schaltstoßspannung bis 2800 kV, Wechselspannung 50 Hz bis 1000 kV; Strom- und kombinierte Wandler bis 145 kV — Kurzschlussfestigkeit bis 150 kA Effektivwert / 400 kA Scheitelwert, Grenzerwärmung bis 20 kA, Überprüfung des Überstrom-Begrenzungsfaktors FS, Stromwandler auch mechanische Festigkeit bis 5 kN und kombinierte — Kurzschlussbeständigkeit (bis 145 kV) (AB 324, zwölf Positionen). Kalibrierlaboratorien (Kalibrierung, Brückenverfahren, Hausverfahren): Strom- und kombinierte Wandler — Verhältnis von Wechselströmen bei 50 Hz von 0,5 A bis 5000 A auf 5 A und auf 1 A, CMC angegeben als „0,03 %; 1,6 min“, außerhalb des ständigen Standorts, bei kombinierten auch das Spannungsverhältnis von 0,44 kV bis 110 kV (AP 166); von 5 A bis 5000 A auf 5 A und auf 1 A bei 50 Hz oder 60 Hz, CMC „0,014 %; 1,3 min“, am ständigen Standort, kombinierte auch Spannungen von 15 kV bis 220/√3 kV (AP 168); von 0,5 A bis 7500 A auf 1 A und auf 5 A bei 50 Hz, CMC „0,025 %; 1,5 min“ am ständigen Standort und „0,04 %; 2 min“ außerhalb (AP 182).

WO MAN LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ERHÄLT. Vorbereitung: Teil 2 funktioniert nicht ohne Teil 1 — die Umfänge verbinden PN-EN 61869-2:2013-06 mit PN-EN 61869-1:2009 und mit PN-EN IEC 61869-1:2025-10, während Teil 2 der Gliederung der IEC 61869-1:2007 folgt und sich auf deren Abschnitte bezieht; ein Bericht ohne Angabe der Ausgabe von Teil 1 sagt nicht, nach welchen allgemeinen Anforderungen geprüft wurde. Messung: der tatsächliche Überstrom-Begrenzungsfaktor FS hängt von der Bürde ab (Anmerkung 1 zu 3.4.205) — ein bei anderer als der Bemessungsbürde bestimmter Wert ist nicht der FS des Wandlers; Rct ist der tatsächliche, auf 75 °C (oder eine andere festgelegte Temperatur) bezogene Wicklungswiderstand — ein nicht bezogener oder mit dem oberen Grenzwert für Rct aus der Dokumentation verwechselter Wert ergibt falsche Konformität; der Sättigungsfluss Ψsat darf nicht mit dem früheren Ψs der IEC 60044-6 verglichen werden (andere Definition — Anmerkung 2 zu 3.4.210). Berechnung: EFS und EALF sind berechnete Größen — FS oder ALF und Isr sind Bemessungswerte, Rb und Xb — Anteile der Bemessungsbürde, Rct — eine Messung (Stückprüfung, Punkt 7.3.201 — Titel); nach der Norm liefert die Formel für EFS einen höheren als den tatsächlichen Wert. Stromfehler ε und Fehlwinkel werden gegen die Klassengrenzen der Tabellen 201–203 (Messwandler) oder 205–206 (Schutzwandler) beurteilt — diese Grenzen enthält der gelesene Auszug nicht. Kalibrierlaboratorien bestimmen das Stromverhältnis (Übersetzungsfehler und Fehlwinkel) mit einem Hausverfahren „auf Grundlage“ der Norm, mit angegebener CMC — das ist eine Kalibrierung, keine Typ- oder Stückprüfung nach Abschnitt 7.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Der gelesene Auszug der IEC 61869-2:2012 (iTeh-Probe) umfasst Vorwort, Inhaltsverzeichnis und die Abschnitte 1–3 bis Punkt 3.4.216 (Kniepunkt-EMK). Wir geben die Fehlergrenzen der Klassen (Tabellen 201–207), die Normwerte (Abschnitt 5), den Ablauf der Prüfungen (Abschnitt 7), die Anhänge 2A–2F und den Inhalt des Auslegungsblatts ISH1:2022, das wir nicht gelesen haben, nicht an. IEC 61869-1 haben wir nicht gelesen und geben weder ihre Anforderungen noch die Unterschiede zwischen ihren Ausgaben 2007 und 2023 an. Den Status von PN-EN 61869-1, -3, -4 und -5 auf PKN-Karten haben wir nicht geprüft. Verweise auf die Norm in Rechtsvorschriften haben wir nicht geprüft.

Prinzip der Methode

Ein Stromwandler wird nach den allgemeinen Anforderungen der IEC 61869-1 geprüft, ergänzt und geändert durch Teil 2: Typprüfungen (Erwärmung, Stehstoßspannung, Genauigkeit, Kurzzeitströme), Stückprüfungen (Stehwechselspannung, Genauigkeit, Rct, Ts, Kniepunkt-EMK und Erregerstrom, Windungsisolationsprüfung), Sonder- und Stichprobenprüfungen (Remanenzfaktor, FS); die Genauigkeit wird durch den Stromfehler ε = (kr·Is − Ip)/Ip × 100 %, den Fehlwinkel und den Gesamtfehler ausgedrückt und mit den Klassengrenzen verglichen (IEC 61869-2:2012, Abschnitte 3, 5, 7; Prüfablauf und Klassengrenzen — im gelesenen Auszug nur Titel).

Anwendungen

• Neu hergestellte induktive Mess- und Schutzstromwandler, 15–100 Hz (IEC 61869-2:2012, Abschnitt 1)
• Schutzklassen P, PR, PX, PXR und Stromwandler für transientes Verhalten TPX, TPY, TPZ; umschaltbare Stromwandler
• Zusammen mit IEC 61869-1 (allgemeine Anforderungen), bei kombinierten Wandlern — mit IEC 61869-4
• In Akkreditierungsumfängen: 3 Prüflaboratorien (Typ- und Stückprüfungen von Wandlern bis 400 kV) und 3 Kalibrierlaboratorien (Stromverhältnis 0,5–7500 A)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 61869-2:2013-06 (englische Fassung; übernimmt EN 61869-2:2012 und IEC 61869-2:2012 [IDT])

Titel (PL)

Przekładniki — Część 2: Wymagania szczegółowe dotyczące przekładników prądowych

Title (EN)

Instrument transformers — Part 2: Additional requirements for current transformers

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Festlegung des Wandlers und der Anforderungen

   Art (Mess-, Schutz-, umschaltbarer Wandler), Klasse, Bemessungsströme und -leistung, die mit Teil 2 angewendete Ausgabe der IEC 61869-1 (Vorwort, Abschnitte 3, 5).

2. Typprüfungen

   U. a. Erwärmung, Stehstoßspannung an den Primäranschlüssen, Genauigkeit, Kurzzeitstromprüfungen (Punkt 7.2 — Titel).

3. Stückprüfungen

   Stehwechselspannung an den Primäranschlüssen, Genauigkeit, Rct (bezogen auf 75 °C), Ts, Kniepunkt-EMK und Erregerstrom, Windungsüberspannungsprüfung (Punkt 7.3 — Titel).

4. Sonder- und Stichprobenprüfungen

   Kapazität und dielektrischer Verlustfaktor, Störlichtbogen; Remanenzfaktor, FS von Messstromwandlern (Punkte 7.4–7.5 — Titel).

5. Ergebnis

   ε, Δφ, εc, FS, ALF gegen die Klassengrenzen (Tabellen 201–207 — Titel), mit Angabe der Ausgabe von Teil 1 und Teil 2. PN-EN 61869-2:2013-06 — gültig (Stand der PKN-Karte am 06.11.2026; englische Fassung).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Hochspannungsprüfungen (in den Umfängen bis 4500 kV Stoß) und große Kurzschlussströme — abgegrenzter Bereich, Verfahren für Arbeiten an Hochspannungsanlagen
• Störlichtbogenprüfung (Punkt 7.4.6 — Titel) — Gefahr durch Lichtbogen und Bersten des Gehäuses
• FACHLICHER HINWEIS: der tatsächliche FS hängt von der Bürde ab — bei kleinerer als der Bemessungsbürde fließen im Kurzschlussfall sekundärseitig größere Ströme (Anmerkung 1 zu 3.4.205)

Häufige Fragen