كيفية اختيار محول التيار المنقسم لتطبيقات التحديث

AWG	القطر (بوصة)	القطر (مم)
4/0	0.4600	11.684
2/0	0.3648	9.266
1/0	0.3249	8.252
2	0.2576	6.543
4	0.2043	5.189
6	0.1620	4.115
8	0.1285	3.264
10	0.1019	2.588
12	0.0808	2.053
14	0.0641	1.628

تتطلب التركيبات التي تحتوي على موصلات متعددة مجمعة معًا عناية خاصة. يجب أن تكون نافذة التصوير المقطعي المحوسب كبيرة بما يكفي لتحيط بالحزمة بأكملها.يحدد محيط الأسلاك المجمعة الحد الأدنى المطلوب لحجم النافذة.

نصيحة احترافية:يجب أن تكون نافذة التصوير المقطعي المحوسب مناسبةبشكل فاخر حول الكابل أو قضيب التوصيلقد يُصعّب التركيب المُحكم التركيب، بينما قد تُسبّب فتحة العدسة الكبيرة جدًا أخطاءً في القياس. الهدف هو تركيب مُريح دون ترك مساحة فارغة كبيرة.

تحديد الحد الأقصى للتصنيف الحالي

بعد التأكد من الملاءمة المادية، تتمثل الخطوة التالية في اختيار تصنيف الأمبير الصحيح. يجب أن يكون تصنيف التيار الأساسي لقاطع الدائرة أكبر من أقصى تيار متوقع للدائرة المُراقَبة. هذا التصنيف ليس تصنيف فصل قاطع الدائرة، بل هو أعلى أمبير مُستدام يستهلكه الحمل.

ينبغي على الفني مراعاة الزيادات المحتملة في الأحمال الكهربائية مستقبلًا. هذه الممارسة تجنّب الحاجة إلى استبدال مُكلف لاحقًا.

أفضل ممارسة شائعة في الصناعة هي اختيار جهاز التصوير المقطعي المحوسب بتصنيف أساسي125%من أقصى حمل مستمر. يوفر هذا المخزن المؤقت بنسبة 25% هامش أمان للتوسع المستقبلي ويمنع تشبع CT.

على سبيل المثال، إذا كان الحمل المستمر الأقصى للدائرة هو 80 أمبير، فسيحسب الفني الحد الأدنى لتصنيف CT على النحو التالي:80 أمبير * 1.25 = 100 أمبيرفي هذه الحالة، يُعدّ محول التيار ذو النواة المنفصلة 100 أمبير الخيار الأمثل. قد يؤدي نقص حجم محول التيار إلى تشبع النواة، مما ينتج عنه قراءات غير دقيقة وتلف محتمل. في المقابل، قد يُقلل الحجم الزائد بشكل كبير من الدقة عند مستويات تيار منخفضة، لذا فإن إيجاد التوازن الصحيح هو الأساس.

مطابقة إشارة الخرج مع العداد الخاص بك

بعد تأكيد الفني للحجم الفعلي، تأتي المهمة الحاسمة التالية وهي ضمان التوافق الكهربائي. يعمل محول التيار ذو النواة المنفصلة كمستشعر، حيث يحوّل التيار الأساسي العالي إلى إشارة منخفضة المستوى. يجب أن تتطابق إشارة الخرج هذه بدقة مع ما صُمم عداد الطاقة أو جهاز المراقبة لاستقباله. سيؤدي عدم التطابق إلى بيانات خاطئة، أو في بعض الحالات، إلى تلف الجهاز.

فهم مخرجات CT الشائعة (5A، 1A، 333mV)

تتوفر محولات التيار بعدة إشارات خرج قياسية. الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا في تطبيقات التحديث هي 5 أمبير (5 أمبير)، و1 أمبير (1 أمبير)، و333 ميلي فولت (333 ملي فولت). لكل منها خصائص مميزة، وهي مناسبة لظروف مختلفة.

مخرجات 5A و 1A:هذه هي مخرجات التيار التقليدية. يُنتج محول التيار تيارًا ثانويًا يتناسب طرديًا مع التيار الأساسي. على سبيل المثال، يُنتج محول تيار 100:5 أمبير تيارًا 5 أمبير على موصله الثانوي عند مرور تيار 100 أمبير عبر الموصل الأساسي. في حين أن تيار 5 أمبير كان المعيار التاريخي، إلا أن مخرجات 1 أمبير تكتسب شعبية متزايدة في التركيبات الجديدة.

⚠️ تحذير أمني بالغ الأهمية:محول تيار بمخرج 5 أمبير أو 1 أمبير هو مصدر تيار. يجب أن تكون دائرته الثانويةأبداًيُترك مفتوحًا أثناء تنشيط الموصل الأساسي. يمكن للموصل الثانوي المفتوح أن يُولدجهد كهربائي عالي وخطير للغاية(غالباًآلاف الفولتات)، مما يُشكل خطر صدمة كهربائية شديد. قد تُسبب هذه الحالة أيضًا ارتفاع درجة حرارة قلب جهاز CT وتعطله، مما قد يُدمره ويُتلف الأجهزة المتصلة به. تأكد دائمًا من قصر دائرة الأطراف الثانوية أو توصيلها بعداد قبل تشغيل الدائرة الرئيسية.

الالاختيار بين مخرج 1A و5Aيعتمد ذلك غالبًا على المسافة إلى العداد ومواصفات المشروع.

خرج 333 مللي فولت:يُنتج هذا النوع من عدادات الطاقة الرقمية إشارة جهد منخفض. تُعد هذه العدادات أكثر أمانًا بطبيعتها لاحتوائها على مُقاوم حمل مُدمج يُحوّل التيار الثانوي إلى جهد. يمنع هذا التصميم خطر الجهد العالي المُرتبط بدائرة مفتوحة لعداد طاقة رقمي 1 أمبير أو 5 أمبير. تُعد إشارة 333 مللي فولت معيارًا شائعًا في عدادات الطاقة الرقمية الحديثة.

نوع آخر من أجهزة الاستشعار،ملف روغوسكييُنتج أيضًا خرجًا بمستوى الملي فولت. ومع ذلك، يتطلب مُدمجًا منفصلًا ليعمل بشكل صحيح. تتميز ملفات روجوفسكي بالمرونة ومثالية لقياس التيارات العالية جدًا أو في التطبيقات ذات نطاقات التردد الواسعة، ولكنها غير مناسبة عمومًا للأحمال.أقل من 20 أمبير.

التحقق من متطلبات إدخال العداد الخاص بك

القاعدة الأساسية لاختيار عداد التيار المتردد هي أن يتطابق خرجه مع مدخل العداد. فالعداد المصمم لمدخل 333 مللي فولت لا يمكنه قراءة إشارة 5 أمبير، والعكس صحيح. تتضمن عملية التحقق هذه مراجعة أوراق البيانات وفهم مفهوم الحمل.

أولاً، يجب على الفني تحديد نوع الإدخال الذي حددته الشركة المصنعة للعداد. عادةً ما تُطبع هذه المعلومات على ملصق الجهاز أو تُفصّل في دليل التركيب. يُذكر الإدخال بوضوح على أنه 5 أمبير، أو 1 أمبير، أو 333 ميلي فولت، أو أي قيمة محددة أخرى.

ثانيًا، يجب على الفني أن يأخذ في الاعتبار الإجماليحرجعلى محول التيار المتردد. الحمل هو إجمالي الحمل المتصل بالملف الثانوي لمحول التيار المتردد، ويُقاس بالفولت-أمبير (VA) أو الأوم (Ω). يشمل هذا الحمل:

• المقاومة الداخلية للعداد نفسه.
• مقاومة الأسلاك الكهربائية الممتدة من جهاز القياس إلى العداد.
• معاوقة أي أجهزة أخرى متصلة.

كل CT لديهتصنيف العبء الأقصى(مثلًا، ١ فولت أمبير، ٢.٥ فولت أمبير، ٥ فولت أمبير). سيؤدي تجاوز هذا التصنيف إلى فقدان دقة جهاز التصوير المقطعي المحوسب. كما يوضح الجدول أدناه،تختلف معاوقة الإدخال للعدادبشكل كبير حسب النوع، وهو مكون رئيسي منالعبء الإجمالي.

تم تصميم المقاومة المنخفضة لمقياس 5A ليكون بمثابة دائرة قصيرة تقريبًا، في حين تم تصميم المقاومة العالية لمقياس 333mV لقياس الجهد دون سحب تيار كبير.

نصيحة احترافية:راجع دائمًا وثائق الشركة المصنعة لكلٍّ من جهاز CT والعداد. يوفر العديد من المصنّعينجداول التوافقتُحدد هذه الوثائق بوضوح نماذج CT المُعتمدة للاستخدام مع عدادات أو عاكسات مُحددة. يُعدّ الرجوع إلى هذه الوثائق الطريقة الأمثل لضمان نجاح التركيب.

على سبيل المثال، قد يُقدّم مُصنّع عاكسات كهربائية مخططًا يُبيّن أن عاكسه الهجين "موديل X" متوافق فقط مع عداد "Eastron SDM120CTM" وجهاز قياس التيار الكهربائي المُصاحب له. قد تُؤدي محاولة استخدام جهاز قياس تيار كهربائي آخر، حتى مع إشارة الخرج الصحيحة، إلى إلغاء الضمان أو تعطل النظام.

اختيار فئة الدقة المناسبة لتطبيقك

بعد تحديد حجم جهاز التصوير المقطعي المحوسب (CT) ومطابقته مع مخرجاته، يجب على الفني اختيار فئة الدقة المناسبة. يحدد هذا التصنيف مدى تطابق مخرجات جهاز التصوير المقطعي المحوسب الثانوية مع التيار الأساسي الفعلي. يضمن اختيار الفئة الصحيحة موثوقية البيانات المجمعة بما يكفي للغرض المقصود منها، سواءً للفواتير المهمة أو المراقبة العامة. قد يؤدي الاختيار غير السليم إلى تباينات مالية أو قرارات تشغيلية خاطئة.

تحديد فئات دقة التصوير المقطعي المحوسب

المعايير الدولية مثلIEC 61869-2عرّف فئات دقة التصوير المقطعي المحوسب. يحدد هذا المعيار الخطأ المسموح به عند نسب مئوية مختلفة من التيار المُصنّف للتصوير المقطعي المحوسب. يوجد فرق جوهري بين الفئات القياسية والفئات الخاصة الأكثر دقة.

• تحدد المواصفة القياسية IEC 61869-2 متطلبات الأداء لكل من خطأ نسبة التيار وإزاحة الطور.
• تتمتع محولات التيار من الفئة "S" الخاصة (على سبيل المثال، الفئة 0.5S) بحدود خطأ أكثر صرامة عند مستويات التيار المنخفضة مقارنة بنظيراتها القياسية (على سبيل المثال، الفئة 0.5).
• على سبيل المثال، عند 5% من التيار المقدر، يمكن أن يكون لدى فئة 0.5 CTخطأ بنسبة 1.5%، في حين يجب أن يكون CT من الفئة 0.5S ضمن 0.75%.

الدقة لا تقتصر على المقدار الحالي فحسب، بل تشمل أيضًاإزاحة الطورخطأ الطور. هو التأخير الزمني بين شكل موجة التيار الأساسي وشكل موجة الخرج الثانوي. حتى خطأ الطور الصغير قد يؤثر على حسابات القدرة.

متى تختار دقة تصنيف الفواتير مقابل دقة تصنيف المراقبة؟

يُحدد التطبيق الدقة المطلوبة. تنقسم اختبارات CT عادةً إلى فئتين: مستوى الفوترة ومستوى المراقبة.

درجة الفواتيرتُعدُّ مُعاملات التحويل (مثل الفئة 0.5، 0.5S، 0.2) أساسيةً لتطبيقات الإيرادات. عندما تُصدر شركة المرافق أو المؤجر فاتورةً للمستأجر مقابل استهلاك الطاقة، يجب أن يكون القياس دقيقًا للغاية.يمكن أن يؤدي خطأ الطور الصغير إلى حدوث أخطاء كبيرة في قياس الطاقة النشطة، خاصةً في الأنظمة ذات معامل القدرة المنخفض. وهذا يُترجم مباشرةً إلى رسوم مالية غير صحيحة.

قد تُسبب قياسات الطاقة غير الدقيقة الناتجة عن خطأ الطور مشاكل تتجاوز الفوترة. في الأنظمة ثلاثية الطور، قد يؤدي ذلك إلى:الأحمال غير المتوازنة وإجهاد المعدات. قد يؤدي ذلك أيضًا إلى تعطل مرحلات الحماية.مما يخلق مخاطر أمنية.

درجة المراقبةتُعد محولات الطاقة (مثل الفئة 1.0 وما فوق) مناسبة لإدارة الطاقة بشكل عام. يستخدمها الفنيون لتتبع أداء المعدات، وتحديد أنماط الأحمال، أو توزيع التكاليف داخليًا. لهذه المهام، يُقبل استخدام درجة دقة أقل قليلاً. اختيار النواة المنفصلة المناسبةمحول التياريضمن أن تتوافق سلامة البيانات مع المخاطر المالية والتشغيلية للمشروع.

التحقق من محول التيار ذي النواة المنقسمة من أجل السلامة والبيئة

تشمل الفحوصات النهائية التي يجريها الفني التأكد من شهادات السلامة وتقييم بيئة التركيب. تضمن هذه الخطوات اختيارمحول التيار ذو النواة المنقسمةيعمل الجهاز بكفاءة وأمان طوال فترة خدمته. إهمال هذه التحققات قد يؤدي إلى عطل مبكر، ومخاطر على السلامة، وعدم الامتثال للأنظمة الإقليمية.

التحقق من شهادات UL وCE وغيرها

شهادات السلامة غير قابلة للتفاوض. فهي تؤكد أن المنتج قد خضع لاختبارات من قبل جهة مستقلة لضمان استيفائه لمعايير السلامة والأداء المحددة. في أمريكا الشمالية، ينبغي على الفني البحث عن علامة UL أو ETL. أما في أوروبا، فتُعد علامة CE إلزامية.

تشير علامة CE إلى الامتثال لتوجيهات الاتحاد الأوروبي، مثلتوجيه الجهد المنخفضلتطبيق هذه العلامة، يجب على الشركة المصنعة:

1. إجراء تقييم شامل للمخاطر لتحديد المخاطر المحتملة والتخفيف منها.
2. إجراء اختبارات المطابقة وفقًا للمعايير الموحدة.
3. إصدار أمر رسميإعلان المطابقة، وهي وثيقة قانونية تتحمل مسؤولية امتثال المنتج.
4. الحفاظ على الوثائق الفنية، بما في ذلك تحليل المخاطر وتعليمات التشغيل.

تأكد دائمًا من صحة الشهادات وانطباقها على الطراز الذي تشتريه. هذا الإجراء يحمي المعدات والموظفين.

تقييم بيئة التثبيت

تؤثر البيئة المادية بشكل كبير على عمر جهاز التصوير المقطعي المحوسب ودقته. يجب على الفني تقييم ثلاثة عوامل رئيسية: درجة الحرارة، والرطوبة، والملوثات.

درجة حرارة التشغيل:لكل جهاز CT نطاق درجة حرارة تشغيل محدد. تعمل بعض الطُرز منمن -30 درجة مئوية إلى 55 درجة مئويةفي حين أن البعض الآخر، مثل بعض أجهزة استشعار تأثير هول، يمكن أن يتعامل معمن -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئويةيجب على الفني اختيار جهاز مصمم لتحمل درجات الحرارة المحيطة بموقع التثبيت، من أبرد ليلة في الشتاء إلى أسخن يوم في الصيف.

الحماية من الرطوبة والدخول (IP): الرطوبة العالية والتعرض المباشر للمياهتشكل تهديدات كبيرة.الرطوبة قد تؤدي إلى تدهور العزل، مما يؤدي إلى تآكل المكونات المعدنية، ويؤدي إلى حدوث أعطال كهربائية.تصنيف حماية الدخول (IP)يشير إلى مقاومة الجهاز للغبار والماء.

غالبًا ما يكون تصنيف IP65 كافيًا للهياكل متعددة الأغراض. ومع ذلك، قد تتطلب التركيبات الخارجية تصنيف IP67 للحماية من الغمر. في بيئات الغسيل القاسية، مثل معالجة الأغذية،تصنيف IP69Kيعد محول التيار ذو النواة المنقسمة ضروريًا.

الأجواء المسببة للتآكل:قد تحتوي المناطق القريبة من السواحل أو المنشآت الصناعية على أملاح أو مواد كيميائية في الهواء. تُسرّع هذه العوامل المسببة للتآكل من تدهور هيكل جهاز CT ومكوناته الداخلية. في مثل هذه البيئات، ينبغي على الفني اختيار جهاز CT مصنوع من مواد متينة ومقاومة للتآكل ومزود بأغطية محكمة الغلق.

---

يضمن الفني نجاح عملية التحديث باتباع قائمة مراجعة نهائية. وهذا يؤكد أن محول التيار ذي النواة المنفصلة يلبي جميع احتياجات المشروع.

• حجم النافذة:يناسب قطر الموصل.
• الأمبير:يتجاوز الحد الأقصى للحمل الدائري.
• إشارة الخرج:يتوافق مع مدخلات العداد.
• فئة الدقة:يناسب التطبيق (الفوترة مقابل المراقبة).

يجب على الفني التأكد دائمًا من توافق محول التيار ذي النواة المنفصلة المختار تمامًا مع أجهزة القياس. إعطاء الأولوية للطرازات الحاصلة على شهادات السلامة المناسبة للمنطقة يحمي كلاً من الأفراد والمعدات.

التعليمات

ماذا يحدث إذا قام الفني بتثبيت جهاز التصوير المقطعي المحوسب بشكل عكسي؟

يقوم الفني الذي يُركّب جهاز CT بعكس قطبية تدفق التيار. يؤدي هذا إلى إظهار العداد قراءات سالبة للطاقة. للحصول على قياسات صحيحة، يجب أن يشير السهم أو الملصق الموجود على غلاف CT إلى اتجاه تدفق التيار، أي نحو الحمل.

هل يمكن للفني استخدام جهاز CT كبير لموصلات متعددة؟

نعم، يُمكن للفني تمرير عدة موصلات عبر جهاز قياس تيار واحد. يقيس الجهاز التيار الصافي (مجموع المتجهات). تُناسب هذه الطريقة مراقبة الطاقة الكلية، ولكنها غير مناسبة لقياس استهلاك كل دائرة على حدة.

لماذا قراءة 333mV CT الخاصة بي غير صحيحة؟

غالبًا ما تنتج القراءات الخاطئة عن عدم تطابق بين جهاز قياس التيار الكهربائي (CT) والعداد. يجب على الفني التأكد من ضبط جهاز القياس على مدخل 333 مللي فولت. سيؤدي استخدام جهاز قياس تيار كهربائي (CT) بجهد 333 مللي فولت مع جهاز يتوقع مدخل 5 أمبير إلى الحصول على بيانات غير دقيقة.

هل يحتاج محول التيار إلى مصدر طاقة خاص به؟

لا، لا يتطلب جهاز CT السلبي القياسي مصدر طاقة خارجي. فهو يجمع الطاقة مباشرةً من المجال المغناطيسي للموصل الذي يقيسه. هذا يُبسط التركيب ويُقلل من تعقيد الأسلاك. قد تحتاج المستشعرات النشطة، مثل بعض أجهزة تأثير هول، إلى طاقة إضافية.