Stromwandler: Übersetzung, Genauigkeitsklasse, Bürde und Anschluss

Stromwandler übersetzen große Ströme auf 5 A oder 1 A für Zähler und Messgeräte. Hier stehen Übersetzung, Genauigkeitsklasse und Bürde mit Rechentabelle, der richtige Einbau mit P1/P2 und S1/S2, warum der Sekundärkreis nie offen sein darf und was bei der Wandlermessung gilt.

Wozu ein Stromwandler da ist

Ein Stromwandler setzt einen großen Strom in einen kleinen, genormten Messstrom um, meist 5 A oder 1 A. Damit können Energiezähler, Multimeter, Netzanalysatoren und Schutzgeräte Ströme von einigen hundert oder tausend Ampere messen, ohne dass der Laststrom durch das Messgerät fließt. Gleichzeitig trennt der Wandler den Messkreis galvanisch vom Hauptstromkreis. Gebraucht wird er immer dann, wenn der Strom über dem liegt, was ein Messgerät direkt verkraftet. Im Sortiment stehen unter Stromwandler 574 Wandler von Siemens, Weidmüller, WAGO, Phoenix Contact und ABB, dazu 183 Aufsteckstromwandler von K-Electric.

Funktion und Übersetzung

Der Stromwandler arbeitet wie ein Transformator im Kurzschluss: Der Leiter, der durch das Fenster des Wandlers geführt wird, ist die Primärwicklung mit einer Windung, auf dem Ringkern sitzt die Sekundärwicklung. Die Übersetzung gibt das Verhältnis an, zum Beispiel 400/5 A: Fließen primär 400 A, fließen sekundär 5 A. Das Messgerät rechnet mit dem Wandlerfaktor 80 auf den echten Strom zurück.

Für kleine Ströme lässt sich der Primärleiter mehrfach durch das Fenster führen: Ein 100/5-A-Wandler mit zwei Durchführungen wirkt wie ein 50/5-A-Wandler. Die Klemmen heißen primär P1 (K) und P2 (L), sekundär S1 (k) und S2 (l).

Sekundärkreis nie offen betreiben

Der Sekundärkreis eines Stromwandlers muss immer geschlossen sein, entweder über das Messgerät oder über eine Kurzschlussbrücke. Ist er offen, während Strom fließt, fehlt die Gegenwirkung der Sekundärwicklung, der Kern geht in die Sättigung und an den Klemmen entstehen Spannungsspitzen, die für Menschen gefährlich sind und die Isolation und den Wandler zerstören können. Vor dem Abklemmen eines Messgeräts wird deshalb S1 mit S2 kurzgeschlossen. Dafür gibt es Messwandler-Trennklemmen, zum Beispiel die Weidmüller WTL 6/1/STB, mit denen der Wandlerkreis unter Last kurzgeschlossen und das Gerät getrennt werden kann.

Richtig einbauen: Richtung und Anschluss

• Energieflussrichtung: P1 bzw. K zeigt zur Einspeisung, P2 bzw. L zum Verbraucher. Der Pfeil auf dem Gehäuse zeigt in Richtung des Energieflusses. Ist ein Wandler verdreht eingebaut, zeigt der Zähler in dieser Phase negative Leistung an.
• Phasen zuordnen: Der Wandler in L1 gehört an den Stromeingang L1 des Messgeräts. Vertauschte Phasen fallen beim Strom nicht auf, verfälschen aber Leistung und Energie.
• Leiter mittig führen und den Wandler fest auf Schiene oder Kabel setzen.
• Messleitungen so kurz wie möglich halten und den Querschnitt nach der Bürde wählen, siehe unten.

Bauformen

Beim Aufsteckwandler bestimmt das Fenster, welche Schiene oder welcher Leiter passt. Die Herstellerangaben nennen dafür den Rundleiterdurchmesser und die Schienenmaße, bei K-Electric etwa 70 mm Rundleiter bzw. 2 × 80 × 10 mm Schiene beim K-Electric 195190-2000/5A.

Genauigkeitsklasse

Die Klasse gibt den zulässigen Fehler beim Bemessungsstrom in Prozent an:

• Klasse 0,2 und 0,5: Verrechnungsmessung, also Abrechnung von Energie. Für die eichrechtlich relevante Messung braucht es konformitätsbewertete bzw. geeichte Wandler, etwa den Siemens 3NJ6930-3BE13.
• Klasse 1: Betriebsmessung, Energiemonitoring und Kostenstellen. Das ist die häufigste Klasse im Schaltschrank.
• Klasse 3: einfache Anzeige, wo es nur um die Größenordnung geht.
• Klassen 0,2S und 0,5S: halten die Genauigkeit auch bei kleinen Strömen ab 1 % des Bemessungsstroms ein. Sinnvoll, wenn die Last stark schwankt.
• Schutzwandler 5P und 10P: für Schutzgeräte, die auch bei Kurzschlussströmen noch richtig übertragen müssen; die Zahl dahinter, etwa 5P10, ist der Genauigkeitsgrenzfaktor.

Messwandler haben dagegen einen Überstrom-Begrenzungsfaktor wie FS5 oder FS10: Ab dem fünf- bzw. zehnfachen Bemessungsstrom geht der Kern in die Sättigung und schützt so das Messgerät.

Bürde: die Leistung des Wandlers richtig wählen

Die Bemessungsleistung in VA, zum Beispiel 5 VA, muss die gesamte Bürde im Sekundärkreis abdecken: Eigenverbrauch der Messgeräte laut Datenblatt plus Verlust in den Messleitungen und Klemmen. Bei den Klassen 0,2 bis 1 gilt die Genauigkeit nur, wenn die tatsächliche Bürde zwischen 25 und 100 % der Bemessungsleistung liegt. Ein Wandler mit viel zu großer Leistung an einem modernen Messgerät misst deshalb nicht genauer.

Der Leitungsverlust berechnet sich aus P = I² × 2 l / (κ × A) mit der einfachen Leitungslänge l in Metern, dem Querschnitt A in mm² und κ = 56 für Kupfer:

Die Tabelle zeigt den wichtigsten Planungshinweis: Bei 1 A Sekundärstrom ist der Leitungsverlust 25-mal kleiner als bei 5 A. Sitzt das Messgerät weit vom Wandler entfernt, ist ein x/1-A-Wandler die bessere Wahl, etwa die Siemens-3NJ-Wandler für Lasttrennleisten wie der Siemens 3NJ4915-2HA10 mit 400/1 A. Ob das Messgerät einen 1-A- oder 5-A-Eingang hat, steht im Datenblatt.

Wandlermessung am Zähler

Unterhalb einer bestimmten Stromstärke misst der Zähler den Strom direkt. Darüber wird über Stromwandler gemessen, man spricht von Wandlermessung oder halbindirekter Messung. Ab welchem Strom das gilt und welche Wandler und Klemmen für die Abrechnung zulässig sind, legen die Technischen Anschlussbedingungen des Netzbetreibers fest. Zwischen Wandler und Zähler sitzt dabei immer eine Prüf- bzw. Trennklemmenleiste, damit der Zähler unter Last getauscht werden kann, ohne den Sekundärkreis zu öffnen.

Für die eigene Unterverteilung, Kostenstellen und Lastgänge reichen Wandler der Klasse 1 mit einem Energiemessgerät. Wie man das als Messkonzept nach EnEfG aufbaut, steht im Ratgeber Energiemonitoring.

Auswahl in fünf Schritten

1. Primärstrom: den Bemessungsstrom so wählen, dass der Betriebsstrom im oberen Bereich liegt, typisch beim Bemessungsstrom des Abgangs bzw. der Sicherung.
2. Sekundärstrom: 5 A bei kurzen Wegen, 1 A bei langen Messleitungen, passend zum Eingang des Messgeräts.
3. Genauigkeitsklasse: 1 für Betriebsmessung, 0,5 bzw. 0,5S für Abrechnung, 5P/10P für Schutz.
4. Bemessungsleistung: Bürde aus Messgerät plus Leitung berechnen und den Wandler so wählen, dass sie zwischen 25 und 100 % liegt.
5. Bauform und Fenster: Aufsteckwandler für Schiene oder Kabel, Umbauwandler zum Nachrüsten, Fenstermaß passend zum Leiter.

Beispiele aus dem Sortiment

• K-Electric 195110-400/5A – Aufsteckstromwandler 400/5 A, Klasse 1
• K-Electric 195190-2000/5A – Aufsteckstromwandler 2000/5 A, Klasse 1, 10 VA
• K-Electric 195320-250A – Umbaustromwandler 250/5 A, Klasse 1, Klappmechanismus
• K-Electric 223013-400/5A – dreiphasiger Kompaktstromwandler 400/5 A
• WAGO 855-305/150-501 – Aufsteck-Stromwandler 150/5 A, Klasse 1, 5 VA
• WAGO 855-4105/300-101 – Kabelumbau-Stromwandler 300/5 A, teilbar
• WAGO 855-1700/032-000 – Aufsteck-Stromwandler 32 A / 320 mA
• Weidmüller KCMA-42-400-5A-5VA-1 – 400/5 A, Klasse 1, 5 VA
• Weidmüller KCMA 5-400-5A-1VA-0.5 – 400/5 A, Klasse 0,5, 1 VA
• Phoenix Contact PACT MCR-V2 – Aufsteckstromwandler 250/5 A
• Siemens 3NJ4915-2HA10 – 400/1 A, Klasse 0,5, für Sicherungslasttrennleisten NH1–3

Weitere Wandler stehen unter Weidmüller Stromwandler, Umbaustromwandler und dreiphasige Kompaktstromwandler.

Quellen: DIN EN 61869-1 und -2 (Messwandler, Stromwandler); VDE-AR-N 4100 und TAB der Netzbetreiber (Zählerplätze, Wandlermessung); Herstellerangaben zu den Artikeln in unserem Sortiment, Stand 30.10.2026.