DE102008018619B4 - Einschaltstrombegrenzung bei Transformatoren - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Begrenzung des Einschaltstroms bei einem Transformator (11), bei dem:
– in einer elektrischen Leitung (12) zum Transformator (11) der Strom (31) und/oder die zeitliche Änderung des Stroms (31) ermittelt wird,
– die Verbindung der Leitung (12) zum Transformator (11) unmittelbar unterbrochen wird, sobald der Strom (31) und/oder die Änderung des Stroms (31) mit der Zeit einen Schwellwert (37) überschreitet und
– nach Verstreichen einer festlegbaren Abschaltdauer von weniger als 30 ms Dauer
– die Verbindung der Leitung (12) wieder eingeschaltet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einschaltstrombegrenzung für einen Transformator sowie einen Transformator mit einer solchen Vorrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Begrenzung des Einschaltstroms für einen Transformator.
  • Transformatoren zeigen typischerweise einen hohen Einschaltstrom. Er kann mehr als das 10-fache des Arbeitsstroms betragen. Wird ein Transformator beispielsweise im Moment des Nulldurchganges der Netz-Wechselspannung eingeschaltet und weist seine Restmagnetisierung in dieselbe Richtung der Spannungshalbwelle, gerät der Kern des Transformators mehr oder weniger weit in Sättigung. Der Strom wird dann in der Hauptsache vom ohmschen Widerstand des Leiters, beispielsweise Wicklung und Zuleitung, begrenzt und der unsymmetrische magnetische Flussverlauf wird nur langsam über diese Widerstände abgebaut.
  • Mehrere Ansätze zur Behandlung des Problems der Einschaltströme sind bekannt. So können für den Transformator sehr träge Sicherungen verwendet werden, wodurch die Einschaltströme zugelassen werden. Dies hat den Nachteil, dass im Falle eines Kurzschlusses durch die Sicherung auch ein hoher Kurzschlussstrom über eine verhältnismäßig lange Zeit zugelassen wird. Weiterhin ist bekannt, den Einschaltstrom über vorgeschaltete Widerstände oder Drosseln zu begrenzen. Nachteilig ist, dass bei dieser Lösung in den Widerständen hohe Verlustleistungen entstehen. Die dadurch in den Widerständen erzeugte Wärme muss bei großen Transformatoren auch noch geeignet abgeführt werden. Weiterhin sorgt diese Lösung für lange Einschaltzeiten. Auch bei Verwendung eines Sanftanlaufs sind lange Einschaltzeiten nicht vermeidbar. Bei der vierten bekannten Lösung schließlich wird mittels eines sog. Transformator-Schaltrelais (TSR), der Transformator vor dem eigentlichen Einschalten vormagnetisiert durch Vormagnetisierpulse. Hierdurch fällt der Einschaltstrom beim vollständigen Einschalten des Transformators geringer aus. Nachteilig an der letzten Lösung sind ebenfalls lange Einschaltzeiten. Weiterhin muss die Lösung auf einen gegebenen Transformator abgestimmt werden.
  • Aus der DE 100 16 999 B4 ist ein Verfahren und ein Vorschaltgerät zur Begrenzung des Einschaltstroms bekannt, bei denen der Stromfluss primärseitig bei Überschreiten eines maximalen Laststroms unterbrochen wird und mit Auftreten eines nachfolgenden Schaltimpulses einer Schaltimpulsfolge wieder zugeschaltet wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit anzugeben, bei einem Transformator den Einschaltstrom zu vermindern. Hierfür sollen eine Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Begrenzung des Einschaltstroms bei einem Transformator wird in einer elektrischen Leitung zum Transformator der Strom und/oder die zeitliche Veränderung des Stroms ermittelt wird. Überschreitet der Strom und/oder die Änderung des Stroms mit der Zeit einen Schwellwert, wird die Verbindung der Leitung zum Transformator unmittelbar unterbrochen. Daraufhin wird nach Verstreichen einer festlegbaren Abschaltdauer von weniger als 30 ms Dauer die Verbindung der Leitung wieder hergestellt. Bevorzugt wird eine Abschaltdauer von 1 ms oder alternativ 2 ms oder 5 ms oder 500 μs gewählt. Es ist zweckmäßig, die Abschaltdauer deutlich geringer als eine Halbwellendauer bei der jeweiligen Spannungsfrequenz zu wählen, also beispielsweise geringer als 10 ms bei 50 Hz Netzfrequenz oder deutlich geringer als 30 ms bei der Bahn-Netzfrequenz von 16,6 Hz.
  • Das erfindungsgemäße Vorschaltgerät zur Begrenzung des Einschaltstroms bei einem Transformator ist mit wenigstens einer elektrischen Leitung zum Transformator verbindbar. Es weist folgende Komponenten auf:
    • – Eine Einrichtung zur Ermittlung des Stroms und/oder der zeitlichen Veränderung des Stroms durch die Leitung und
    • – Schaltmittel zur Unterbrechung der Verbindung der Leitung zum Transformator.
  • Es ist weiterhin derart ausgestaltet, dass bei Überschreiten eines Schwellwerts durch den Strom und/oder die zeitliche Änderung des Stroms die Verbindung der Zuleitung durch die Schaltmittel unmittelbar unterbrochen wird und nach dem Verstreichen einer festlegbaren Abschaltdauer von weniger als 30 ms die Verbindung der Leitung wieder eingeschaltet wird.
  • Unter der Messung von Strom und/oder zeitlicher Veränderung des Stroms ist dabei bevorzugt eine ständige Messung zu verstehen, also beispielsweise eine passive, ununterbrochene Überwachung oder eine aktive Messung in sehr geringer zeitlichen Abständen von beispielsweise 50 μs. Die weiteren Verfahrensschritte werden bevorzugt wiederholt ausgeführt, falls nötig. Überschreitet als Beispiel der Stromanstieg eine Schwelle, so wird nach der Abschaltung der Leitung und ihrer Wiederzuschaltung weiterhin gemessen und bei erneuter Überschreitung des Schwellwerts auch erneut abgeschaltet usw.
  • Die Erfindung erreicht so eine sehr schnelle Einpendelung des Transformators, bei der keine ausgeprägten Sättigungserscheinungen, und somit keine erhöhten Einschaltströme mehr auftreten. Die dafür nötige Zeit beträgt – im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Methoden – in der Regel weniger als eine Spannungsperiode, also beispielsweise 20 ms bei 50 Hz Netzfrequenz. Gleichzeitig werden hohe Energieverluste und die damit verbundene Abwärme vermieden. Hierbei wird erkannt, dass es Vorteile bietet, eine unmittelbare Abschaltung der Leitung vorzunehmen und nicht, wie im Stand der Technik z. T. nötig, auf einen Nulldurchgang des Stroms zu warten.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach einer festlegbaren Einschaltdauer die Verbindung der Leitung nicht mehr unterbrochen. Es wird also das Verfahren nach der Einschaltdauer, die beispielsweise eine Länge von 1 s oder zwei Vollwellen, also 40 ms bei 50 Hz Netzfrequenz, nicht mehr fortgesetzt. Hierdurch wird erreicht, dass das Verfahren bzw. das Vorschaltgerät nicht die Funktion einer Sicherung behindert durch ein ständiges Abschalten und Wiederzuschalten im Fehlerfall.
  • Zweckmäßigerweise wird der Schwellwert für den Strom größer als der maximale Betriebsstrom des Transformators im Nennbetrieb gewählt, um ein Abschalten bei normalen Betriebsverhältnissen zu vermeiden. Das Gleiche gilt analog für einen Schwellwert für die zeitliche Änderung des Stroms.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung wird die Spannung auf der Leitung gemessen und ein erster Einschaltzeitpunkt für den Transformator anhand der Spannung gewählt. Hierdurch kann der erste Einschaltzeitpunkt von vornherein vorteilhaft gewählt werden und so der Einschaltstrom vermindert bzw. die Anzahl an Ein- und Ausschaltzyklen für das erfindungsgemäße Verfahren vermindert werden. Beispielsweise kann für eine induktive oder ohmsch-induktive Last der Einschaltzeitpunkt so gewählt werden, dass die Spannung auf der Leitung gerade maximal ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, eine Temperaturmessung vorzusehen, beispielsweise über ein Pt1000-Element.
  • Bei dem Transformator bzw. der vorgesehenen Last kann es sich um einen Transformator für geringe Leistungen handeln, beispielsweise im Watt-Bereich. Die Erfindung ist auch anwendbar auf Transformatoren für Leistungen im Kilowatt oder Megawatt-Bereich. Bei hohen Leistungen kann es vorteilhaft sein, parallel zu den Schaltmitteln weitere Bauelemente vorzusehen, die der Entlastung der Schaltmittel dienen, beispielsweise antiseriell geschaltete zusätzlichen Dioden. Auch eine Spannungsbegrenzung kann dann vorteilhaft sein, beispielsweise durch einen parallel geschalteten Varistor.
  • Der Transformator kann für eine oder mehrere Phasen ausgelegt sein. Werden mehrere Phasen verwendet, so wird das erfin dungsgemäße Verfahren bevorzugt unabhängig für jede einzelne Phase durchgeführt. Das Vorschaltgerät weist in diesem Fall bevorzugt die nötigen Elemente für jede Phase auf.
  • Das erfindungsgemäße Vorschaltgerät kann vollständig aus passiven Elementen aufgebaut sein, so dass die Messung des Stroms bzw. seiner zeitlichen Änderung einer Umsetzung von Strom und Spannung auf der Leitung mittels beispielsweise Widerständen in andere Spannungswerte entspricht, beispielsweise in Form einer Messung des Stroms als Spannungsabfall über einen Shuntwiderstand. Bei geeigneter Wahl des Shuntwiderstands kann auch eine völlig passive Ansteuerung der Schaltmittel erfolgen. Alternativ ist auch ein teilweise oder vollständig aktiver Aufbau möglich, beispielsweise über einen GMR-Sensor oder Hall-Sensor als Stromsensor, wobei dessen Signal in einem Mikroprozessor ausgewertet wird und dieser wiederum eine aktive Gate-Steuerung kontrolliert. Hierbei ist wiederum auch eine externe Steuerung des gesamten Vorschaltgeräts von außen, beispielsweise über eine RS232-Schnittstelle, möglich.
  • Bei den Schaltmitteln handelt es sich bevorzugt um zwei einzelne oder Gruppen von Halbleiterschaltern, die antiseriell miteinander verbunden sind. Hier können beispielsweise MOSFETs, IGBTs oder JFETs oder Kombinationen davon zum Einsatz kommen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von SiC-JFETs, da hierdurch die Verluste in den Schaltmitteln vermindert werden.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigen schematisch:
  • 1 ein Vorschaltgerät für eine Phase eines Transformators,
  • 2 ein Ablaufdiagramm für die Einschaltstrombegrenzung,
  • 3 einen gemessenen zeitlichen Ablauf für den Strom auf der Phase des Transformators.
  • 1 zeigt ein beispielhaftes Vorschaltgerät 10 zur Einschaltstrombegrenzung für einen Transformator 11 gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Die Elemente des Vorschaltgeräts 10 sind dabei nur für eine Phase, also Leitung 12 zum Transformator 11 dargestellt. Vorzugsweise wird mit jeder Phase des Transformators 11 entsprechend verfahren. Die einzelnen Schritte 1...7 (2), d. h. die Strommessung, die Spannungsmessung, das Ab- und Anschalten der Leitungen 12 werden dabei für jede Phase unabhängig von den anderen Phasen betrieben. Viele der Elemente des Vorschaltgeräts 10 der 1 sind nicht unbedingt notwendig und können weggelassen werden zugunsten eines einfacheren Aufbaus.
  • Die Leitung 12 zum Transformator 11 für die dargestellte Phase ist dabei durch eine Parallelschaltung aus mehreren Elementen 17...21 unterbrochen. Parallel geschaltet sind hierbei ein Varistor 17, zwei antiseriell geschaltete Dioden 18 und Halbleiterschalter 20, 21. Der Varistor 17 dient der Begrenzung der Spannung über die Halbleiterbauelemente 18, 20, 21 und ist vorzugsweise bei hohen erwarteten Energien zu verwenden. Die beiden Dioden 18 dienen der Entlastung der intrinsischen Dioden der Halbleiterschalter 20, 21 und sind ebenfalls optional. Die eigentlichen Halbleiterschalter 20, 21 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Kaskoden-Paare 19 aus jeweils einem Siliziumkarbid-(SiC-)Feldeffekttransistor 20 und einem n-Kanal MOSFET 21. Die zwei Paare 19 sind antiseriell gegeneinander geschaltet. Durch den Kaskodenaufbau aus einem SiC-JFET 20 und eine n-Kanal MOSFET 21 wird vorteilhaft ein normally-off-Bauteil realisiert mit geringen Verlusten.
  • In Reihe mit der vorstehend beschriebenen Parallelschaltung ist ein GMR-(Giant Magneto Resistance-)Stromsensor 13 vorgesehen. Statt diesem können beispielsweise auch ein Hall-Sensor oder ein einfacher Shunt-Widerstand für die Ermittlung und Überwachung des Stroms 21 verwendet werden. Der GMR-Stromsensor 13 ist über einen Sigma-Delta-Modulator 14 mit einem Mikroprozessor 15 verbunden, der als Gesamtsteuerein heit für die Strombegrenzung fungiert. Dieser wiederum ist vorzugsweise potentialgetrennt verbunden mit einer Gate-Steuerungseinheit 16 und kann diese steuern, um die Halbleiterschalter 20, 21 leitend oder sperrend zu schalten. Die Gate-Steuerungseinheit 16 ist dazu mit einem gemeinsamen Abgriff der Gates der Halbleiterschalter 20, 21 sowie der Mitte der beiden Dioden 18 verbunden.
  • Zur Bestimmung der über die Halbleiterschalter 20, 21 abfallenden Spannung weist die Gate-Steuerungseinheit 16 weiterhin noch zwei Verbindungen zum Eingang und Ausgang der Parallelschaltung auf. Weiterhin ist zur Messung der Phasenspannung ein Abgriff des Eingangs der Parallelschaltung über einen Spannungsteiler 22 und einen Analog-Digitalkonverter 24 zum Mikroprozessor 15 vorgesehen. Eine Spannungsversorgung 23 ist für die Gate-Steuerungseinheit 16, den Mikroprozessor 15 und die Spannungsmessung vorgesehen.
  • Schließlich ist als weitere optionale Komponente ein Pt1000-Element 25 zur Temperaturbestimmung vorhanden. Der Mikroprozessor 15 weist optional eine potentialgetrennte RS232-Verbindung 26 zur Steuerung des Vorschaltgeräts 10 auf.
  • Ein beispielhafter Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens soll nun mit Bezug auf das Vorschaltgerät 10 aus 1 anhand des Diagramms in 2 beschrieben werden. Im Kern des Beispiels stehen dabei ein erster bis vierter Schritt 1...4. Weitere Schritte 5, 6, 7 betreffen Anfang und Ende des Ablaufs.
  • Zu Beginn steht in einem fünften Schritt 5 eine Messung der Spannung 33 über die sperrenden Halbleiterschalter 20, 21 des Vorschaltgeräts 10. Erreicht die Spannung 33 einen festgelegten Wert, beispielsweise das Maximum wie in 3, so wird die Phase in einem sechsten Schritt 6 zugeschaltet, d. h. die Halbleiterschalter 20, 21 durch die Gate-Steuerungseinheit 16 leitend geschaltet. Das Verfahren tritt danach in eine sich üblicherweise wiederholende Phase ein.
  • Im ersten Schritt 1 wird der Strom 31 durch die Leitung 12 zum Transformator 11 gemessen und durch den Mikroprozessor 15 mit einem Schwellwert 37 verglichen. Alternativ oder zusätzlich kann auch die zeitliche Änderung des Stroms 31, konkret ein Anstieg des Strombetrags betrachtet werden. Dieser Schritt ist dabei als dauerhafter Vorgang zu verstehen, es wird also so lange gemessen, bis der Schwellwert 37 überschritten wird. Überschreitet der Strom 31 bzw. dessen Anstieg den Schwellwert 37, so wird in einem zweiten Schritt 2 eine Abschaltung der Leitung vorgenommen, indem die Halbleiterschalter 20, 21 über den Mikroprozessor 15 und die Gate-Steuerungseinheit 16 abgeschaltet werden, d. h. sperrend geschaltet werden.
  • In der Folge wird in einem dritten Schritt 3 eine festgelegte Abschaltdauer, beispielsweise 1 ms abgewartet. Statt 1 ms können auch andere Werte wie beispielsweise 500 μs, 2 ms, 5 ms oder 10 ms verwendet werden. Danach (Schritt 4) wird durch den Mikroprozessor 15 und die Gate-Steuerungseinheit 16 die Phase wieder zugeschaltet, indem die Halbleiterschalter 20, 21 leitend geschaltet werden. Sodann kehrt das Verfahren wieder zum ersten Schritt 1 zurück und es wird erneut der Strom 31 gemessen und geprüft, ob er oder seine zeitliche Änderung den Schwellwert 37 überschreitet.
  • Ist der Schwellwert 37 wie in 3 angedeutet zweckmäßigerweise so gelegt, dass er höher ist als der maximale Stromwert oder die maximale zeitliche Änderung im Nennbetrieb, so kann das Vorschaltgerät 10 im Prinzip auch nach der Einschaltphase des Transformators 11 aktiviert bleiben. Da im Nennbetrieb der Schwellwert 37 nicht mehr überschritten wird, findet im Normalfall auch keine Abschaltung mehr statt. Es ist aber auch möglich, beispielsweise nach Verstreichen einer Zeit von 1 s, das Vorschaltgerät 10 in einem siebten Schritt 7 in einen Standby-Zustand zu schalten, in dem beispielsweise kein Vergleich mit dem Schwellwert 37 mehr stattfindet im Mikroprozessor 15 und somit auch keine weitere Abschaltung mehr stattfindet. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Vorschaltgerät 10 nach der Einschaltphase durch einen mechanischen Schalter zu überbrücken.
  • 3 zeigt einen gemessenen zeitlichen Ablauf des Stroms 31 durch eine Zuleitung 12 des Transformators 11. Weiterhin ist in 3 die Spannung 33 über das Vorschaltgerät 10 sowie der Status des Einschaltsignals 32 für die Halbleiterschalter 20, 21 dargestellt. Der Schwellwert 37 ist in 3 ebenfalls dargestellt.
  • Ein erster Einschaltzeitpunkt 34 wird anhand der mit dem Spannungsmesser ermittelten Spannung 33 über das Vorschaltgerät 10 zu einem Zeitpunkt maximaler Spannung gewählt. Beim ersten Einschaltzeitpunkt 34 werden die Halbleiterschalter 20, 21 eingeschaltet, sodass sie leitend werden. Hierdurch bricht die Spannung 33 über dem Vorschaltgerät 10 zusammen, während der Strom 31 die sinusförmige Form der Spannung auf der Phase annimmt. Bei einem zweiten Zeitpunkt 35 beginnt nun der Strom 31 durch eine Sättigungserscheinung des Transformators 11 stark im Betrag zu steigen; in 3 ist er zu diesem Zeitpunkt negativ. Dies wird von der Strommessung detektiert. Unmittelbar, also sofort und ohne auf einen Nulldurchgang des Stroms 31 zu warten, werden daher die Halbleiterschalter 20, 21 abgeschaltet, wie am Einschaltsignal 32 erkennbar und der Stromfluss so unterbrochen. Die sofortige Abschaltung bewirkt, dass der im Betrag ansteigende Strom 31 sich nur als kurze Stromspitze in 3 äußert.
  • Nach einer festgelegten Abschaltdauer 38 von in diesem Beispiel 1 ms schaltet das Vorschaltgerät 10 wieder ein. Das heißt, beide Halbleiterschalter 20, 21 werden wieder leitend geschaltet. In diesem Ablauf-Beispiel folgt auf das erneute Einschalten wiederum ein sofortiger und starker Anstieg des Stroms 31, was in 3 als erneute Stromspitze beim dritten Zeitpunkt 36 erkennbar ist. Die starke Stromspitze, insbesondere das Überschreiten des Schwellwerts 37 bewirkt bereits nach etwa einer halben Millisekunde das erneute Ab schalten der Halbleiterschalter 20, 21. Der Strom 31 sinkt nach dem erneuten Abschalten wieder auf Null, während die Spannung 33 über das Vorschaltgerät 10 wieder für die Abschaltdauer 38 von 1 ms einen sinusförmigen Verlauf zeigt. Nach dem Verstreichen der Abschaltdauer 38 schaltet das Vorschaltgerät 10 wiederum ein. Jetzt zeigt der Strom 31 den gewünschten sinusförmigen Verlauf, der der Spannung 33 folgt.
  • Weitere Stromspitzen treten in diesem Ablaufbeispiel nicht mehr auf. Im gegebenen Ablaufbeispiel ist also ein stabiler Betrieb ohne hohe Inrushströme bereits nach weniger als einer Spannungsperiode erreicht. Gleichzeitig sind jegliche hohen Einschaltströme sofort unterbrochen, also effektiv verhindert worden. Dies wird erreicht, indem mit beispielsweise den Halbleiterschaltern 20, 21 solche Schalter verwendet werden, die zu jedem Zeitpunkt eine schnelle Abschaltung ermöglichen. Durch das erfindungsgemäße Vorgehen werden hohe Einschaltströme vermieden und gleichzeitig aber eine richtige Magnetisierung das Transformatorkerns vorangetrieben, indem immer wieder versucht wird, einzuschalten.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Begrenzung des Einschaltstroms bei einem Transformator (11), bei dem: – in einer elektrischen Leitung (12) zum Transformator (11) der Strom (31) und/oder die zeitliche Änderung des Stroms (31) ermittelt wird, – die Verbindung der Leitung (12) zum Transformator (11) unmittelbar unterbrochen wird, sobald der Strom (31) und/oder die Änderung des Stroms (31) mit der Zeit einen Schwellwert (37) überschreitet und – nach Verstreichen einer festlegbaren Abschaltdauer von weniger als 30 ms Dauer – die Verbindung der Leitung (12) wieder eingeschaltet wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Strom (31) und/oder die zeitliche Veränderung des Stroms (31) ständig gemessen, also überwacht wird und die weiteren Verfahrensschritte (1...4) wiederholt ausgeführt werden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem nach einer festlegbaren Einschaltdauer die Verbindung der Leitung (12) nicht mehr unterbrochen wird.
  4. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem als Abschaltdauer 1 ms verwendet wird.
  5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Schwellwert für den Strom (31) größer als der maximale Betriebsstrom des Transformators (11) im Nennbetrieb gewählt wird.
  6. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Schwellwert für die zeitliche Änderung des Stroms (31) größer als die maximale zeitliche Änderung des Stroms (31) des Transformators (11) im Nennbetrieb gewählt wird.
  7. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Spannung (33) auf der Leitung (12) gemessen wird und ein erster Einschaltzeitpunkt (34) für den Transformator (11) anhand der Spannung (33) gewählt wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem der erste Einschaltzeitpunkt (34) so gewählt wird, dass die Spannung (33) maximal ist.
  9. Vorschaltgerät (10) zur Begrenzung des Einschaltstroms (31) bei einem Transformator (11), das mit wenigstens einer elektrischen Leitung (12) zum Transformator (11) verbindbar ist, mit: – einer Einrichtung (13) zur Ermittlung des Stroms (31) und/oder der zeitlichen Veränderung des Stroms (31) durch die Leitung (12); – Schaltmitteln (20, 21) zur Unterbrechung der Verbindung der Leitung (12) zum Transformator (11); wobei das Vorschaltgerät (10) derart ausgestaltet ist, dass bei überschreiten eines Schwellwerts (37) durch den Strom (31) und/oder die zeitliche Änderung des Stroms (31) die Verbindung der Leitung (12) durch die Schaltmittel (20, 21) unmittelbar unterbrochen wird und nach dem Verstreichen einer festlegbaren Abschaltdauer von weniger als 30 ms die Verbindung der Leitung (12) wieder eingeschaltet wird.
  10. Vorschaltgerät (10) gemäß Anspruch 9, ausgestaltet zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8.
  11. Vorschaltgerät (10) gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem die Schaltmittel (20, 21) zwei antiseriell verbundene Halbleiterschalter sind.
  12. Vorschaltgerät (10) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die Schaltmittel (20, 21) SiC-Schalter (20) aufweisen.
  13. Vorschaltgerät (10) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, das eine Einrichtung (22, 24) zur Spannungsmessung für die Leitung (12) aufweist.
  14. Transformator (11) mit einem Vorschaltgerät (10) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13.
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