Kako odabrati strujni transformator s podijeljenom jezgrom za primjene naknadne ugradnje

AWG	Prečnik (u inčima)	Prečnik (mm)
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

Instalacije s više provodnika povezanih u snop zahtijevaju posebnu pažnju. Prozor strujnog transformatora mora biti dovoljno velik da obuhvati cijeli snop.Kombinovani obim snopa žica diktira minimalnu potrebnu veličinu prozora.

Profesionalni savjet:CT prozor bi trebao odgovaratiluksuzno oko kabla ili sabirniceČvrsto prianjanje može otežati instalaciju, dok preveliki otvor može uzrokovati greške u mjerenju. Cilj je udobno prianjanje bez značajnog praznog prostora.

Određivanje maksimalne nazivne struje

Nakon potvrde fizičke kompatibilnosti, sljedeći korak je odabir ispravne nazivne amperaže. Nazivna primarna struja strujnog transformatora mora biti veća od maksimalne očekivane struje nadziranog kola. Ova nazivna struja nije nazivna struja prekidača, već najveća trajna amperaža koju će opterećenje povući.

Tehničar treba uzeti u obzir potencijalna buduća povećanja električnog opterećenja. Ova praksa sprječava potrebu za skupom zamjenom kasnije.

Uobičajena najbolja praksa u industriji je odabir CT-a s primarnom ocjenom koja je125%maksimalnog kontinuiranog opterećenja. Ovaj međuspremnik od 25% pruža sigurnosnu marginu za buduće proširenje i sprječava zasićenje strujnog transformatora.

Na primjer, ako je maksimalno kontinuirano opterećenje strujnog kola 80A, tehničar bi izračunao minimalnu nazivnu strujnu snagu kao80A * 1,25 = 100AU ovom slučaju, strujni transformator sa podijeljenom jezgrom od 100 A bio bi odgovarajući izbor. Premalo dimenzionirani strujni transformator može dovesti do zasićenja jezgre, što rezultira netačnim očitanjima i potencijalnim oštećenjem. Suprotno tome, značajno predimenzioniranje može smanjiti tačnost pri nižim nivoima struje, tako da je pronalaženje prave ravnoteže ključno.

Usklađivanje izlaznog signala s vašim mjeračem

Nakon što tehničar potvrdi fizičko dimenzioniranje, sljedeći ključni zadatak je osigurati električnu kompatibilnost. Strujni transformator s podijeljenom jezgrom djeluje kao senzor, pretvarajući visoku primarnu struju u signal niskog nivoa. Ovaj izlazni signal mora precizno odgovarati onome što je mjerač snage ili uređaj za praćenje dizajniran da prihvati. Nepravilno podudaranje će dovesti do netačnih podataka ili, u nekim slučajevima, oštećenja opreme.

Razumijevanje uobičajenih izlaza strujnog transformatora (5A, 1A, 333mV)

Strujni transformatori su dostupni s nekoliko standardnih izlaznih signala. Tri najčešća tipa koja se nalaze u primjenama naknadne ugradnje su 5 A (5A), 1 A (1A) i 333 milivolta (333mV). Svaki ima različite karakteristike i pogodan je za različite scenarije.

Izlazi od 5A i 1A:Ovo su tradicionalni strujni izlazi. Strujni transformator proizvodi sekundarnu struju koja je direktno proporcionalna primarnoj struji. Na primjer, strujni transformator od 100:5 A će proizvoditi 5 A na sekundarnoj strani kada kroz primarni provodnik teče 100 A. Dok je 5 A bio historijski standard, izlazi od 1 A dobijaju na popularnosti za nove instalacije.

⚠️ Važno sigurnosno upozorenje:CT sa izlazom od 5A ili 1A je izvor struje. Njegov sekundarni krug moranikadostati otvoren dok je primarni provodnik pod naponom. Otvoreni sekundarni provodnik može generiratiizuzetno visoki, opasni naponi(čestohiljade volti), što predstavlja ozbiljnu opasnost od strujnog udara. Ovo stanje također može uzrokovati pregrijavanje i kvar jezgre strujnog transformatora, što potencijalno može uništiti strujni transformator i oštetiti priključene uređaje. Uvijek provjerite jesu li sekundarni terminali kratko spojeni ili spojeni na brojilo prije uključivanja primarnog strujnog kruga.

Theizbor između izlaza od 1A i 5Ačesto zavisi od udaljenosti do brojila i specifikacija projekta.

Izlaz od 333mV:Ova vrsta strujnog transformatora proizvodi signal niskog napona. Ovi strujni transformatori su inherentno sigurniji jer imaju ugrađeni otpornik koji pretvara sekundarnu struju u napon. Ovaj dizajn sprječava opasnost od visokog napona povezanu s otvorenim strujnim krugom strujnog transformatora od 1A ili 5A. Signal od 333mV je uobičajeni standard za moderne digitalne mjerače snage.

Druga vrsta senzora, tj.Rogowskijeva zavojnica, također proizvodi izlaz na nivou milivolta. Međutim, za ispravno funkcioniranje potreban je zaseban integrator. Rogowski zavojnice su fleksibilne i idealne za mjerenje vrlo visokih struja ili u primjenama sa širokim frekvencijskim rasponima, ali općenito nisu pogodne za opterećenjaispod 20A.

Provjera ulaznih zahtjeva vašeg mjerača

Najosnovnije pravilo odabira strujnog transformatora (CT) je da izlaz CT-a mora odgovarati ulazu brojila. Brojilo dizajnirano za ulaz od 333 mV ne može očitati signal od 5 A i obrnuto. Ovaj proces verifikacije uključuje provjeru tehničkih listova i razumijevanje koncepta opterećenja.

Prvo, tehničar mora identificirati tip ulaza koji je odredio proizvođač brojila. Ove informacije su obično odštampane na naljepnici uređaja ili detaljno opisane u njegovom priručniku za instalaciju. Ulaz će biti jasno naveden kao 5A, 1A, 333mV ili neka druga specifična vrijednost.

Drugo, tehničar mora uzeti u obzir ukupnoteretna strujnom transformatoru. Opterećenje je ukupno opterećenje spojeno na sekundarni namotaj strujnog transformatora, mjereno u volt-amperima (VA) ili omima (Ω). Ovo opterećenje uključuje:

• Unutrašnja impedancija samog mjerača.
• Otpor dovodnih žica koje idu od strujnog transformatora do brojila.
• Impedancija bilo kojeg drugog povezanog uređaja.

Svaki CT imamaksimalna ocjena opterećenja(npr. 1VA, 2,5VA, 5VA). Prekoračenje ove nazivne vrijednosti uzrokovat će gubitak tačnosti strujnog transformatora. Kao što je prikazano u donjoj tabeli,ulazna impedancija mjerača variradrastično po vrsti, što je glavna komponentaukupni teret.

Niska impedancija mjerača od 5A dizajnirana je za mjerenje napona gotovo u slučaju kratkog spoja, dok je visoka impedancija mjerača od 333mV dizajnirana za mjerenje napona bez značajnog trošenja struje.

Profesionalni savjet:Uvijek konsultujte dokumentaciju proizvođača i za strujni transformator i za mjerač. Mnogi proizvođači pružajutabele kompatibilnostikoji eksplicitno navode koji su modeli CT-a odobreni za upotrebu sa određenim brojilima ili inverterima. Unakrsno pozivanje na ove dokumente je najsigurniji način da se garantuje uspješna instalacija.

Na primjer, proizvođač invertora može dati grafikon koji pokazuje da je njegov hibridni invertor "Model X" kompatibilan samo s brojilom "Eastron SDM120CTM" i pripadajućim strujnim transformatorom. Pokušaj korištenja drugog strujnog transformatora, čak i s ispravnim izlaznim signalom, može poništiti garancije ili dovesti do kvara sistema.

Odabir prave klase tačnosti za vašu primjenu

Nakon dimenzioniranja strujnog transformatora i usklađivanja njegovog izlaza, tehničar mora odabrati odgovarajuću klasu tačnosti. Ova ocjena definira koliko precizno sekundarni izlaz strujnog transformatora predstavlja stvarnu primarnu struju. Odabir ispravne klase osigurava da su prikupljeni podaci dovoljno pouzdani za svoju namjenu, bilo da se radi o kritičnom fakturiranju ili općem nadzoru. Nepravilan odabir može dovesti do finansijskih neslaganja ili pogrešnih operativnih odluka.

Definisanje klasa tačnosti CT-a

Međunarodni standardi, kao što suIEC 61869-2, definiraju klase tačnosti strujnog transformatora. Ovaj standard specificira dozvoljenu grešku pri različitim procentima nazivne struje strujnog transformatora. Postoji ključna razlika između standardnih klasa i posebnih, rigoroznijih klasa.

• Standard IEC 61869-2 opisuje zahtjeve performansi i za grešku odnosa struje i za fazni pomak.
• Specijalni strujni transformatori klase 'S' (npr. klasa 0.5S) imaju strožije granice greške pri niskim nivoima struje u poređenju sa svojim standardnim ekvivalentima (npr. klasa 0.5).
• Na primjer, pri 5% nazivne struje, strujni transformator klase 0,5 može imatiGreška od 1,5%, dok CT klase 0,5S mora biti unutar 0,75%.

Tačnost uključuje više od same trenutne magnitude. Ona također uključujefazni pomak, ili fazna greška. Ovo je vremensko kašnjenje između primarnog oblika strujnog talasa i sekundarnog izlaznog talasa. Čak i mala fazna greška može uticati na proračune snage.

Kada odabrati ocjenu naplate u odnosu na ocjenu praćenja tačnosti

Aplikacija diktira potrebnu tačnost. CT-ovi se uglavnom svrstavaju u dvije kategorije: za naplatu i za praćenje.

Naplatni razredStrujni transformatori (npr. klase 0.5, 0.5S, 0.2) su neophodni za primjenu u obračunu prihoda. Kada komunalno preduzeće ili stanodavac naplati stanaru potrošnju energije, mjerenje mora biti vrlo precizno.Mala fazna greška može uzrokovati značajne netačnosti u mjerenju aktivne snage, posebno u sistemima sa niskim faktorom snage. To se direktno prevodi u netačne finansijske troškove.

Netačna mjerenja snage zbog fazne greške mogu uzrokovati i probleme koji se ne odnose samo na naplatu. U trofaznim sistemima to može dovesti doneuravnotežena opterećenja i naprezanje opreme. Može čak uzrokovati kvar zaštitnih releja, stvarajući sigurnosne rizike.

Praćenje kvaliteteStrujni transformatori (npr. klase 1.0 i više) su pogodni za opće upravljanje energijom. Tehničari ih koriste za praćenje performansi opreme, identificiranje obrazaca opterećenja ili internu raspodjelu troškova. Za ove zadatke prihvatljiv je nešto niži stepen preciznosti. Odabir pravog split-core-aStrujni transformatorosigurava da integritet podataka odgovara finansijskim i operativnim ulozima projekta.

Verifikacija vašeg strujnog transformatora sa podijeljenom jezgrom radi sigurnosti i zaštite okoliša

Završne provjere tehničara uključuju potvrđivanje sigurnosnih certifikata i procjenu okruženja instalacije. Ovi koraci osiguravaju odabranoStrujni transformator s podijeljenim jezgromradi pouzdano i sigurno tokom cijelog svog vijeka trajanja. Zanemarivanje ovih provjera može dovesti do preranog kvara, sigurnosnih rizika i nepoštivanja regionalnih propisa.

Provjera UL, CE i drugih certifikata

Sigurnosni certifikati nisu predmet pregovora. Oni potvrđuju da je proizvod testirano od strane nezavisnog tijela kako bi se ispunili specifični sigurnosni i performansni standardi. U Sjevernoj Americi, tehničar treba tražiti UL ili ETL oznaku. U Evropi je CE oznaka obavezna.

CE oznaka označava usklađenost s direktivama Evropske unije, kao što suDirektiva o niskom naponuDa bi primijenio ovu oznaku, proizvođač mora:

1. Provedite detaljnu procjenu rizika kako biste identificirali i ublažili potencijalne opasnosti.
2. Izvršiti ispitivanja usklađenosti prema usklađenim standardima.
3. Izdati formalnoIzjava o usklađenosti, pravni dokument kojim se preuzima odgovornost za usklađenost proizvoda.
4. Održavajte tehničku dokumentaciju, uključujući analizu rizika i upute za upotrebu.

Uvijek provjerite da li su certifikati originalni i da li se odnose na određeni model koji kupujete. Ova provjera štiti i opremu i osoblje.

Procjena instalacijskog okruženja

Fizičko okruženje značajno utiče na dugotrajnost i tačnost CT uređaja. Tehničar mora procijeniti tri ključna faktora: temperaturu, vlagu i zagađivače.

Radna temperatura:Svaki CT ima određeni raspon radne temperature. Neki modeli rade od-30°C do 55°C, dok drugi, poput određenih Hallovih senzora, mogu podnijeti-40°C do +85°CTehničar mora odabrati uređaj koji je predviđen za temperature okoline na mjestu instalacije, od najhladnije zimske noći do najtoplijeg ljetnog dana.

Zaštita od vlage i prodora (IP): Visoka vlažnost i direktna izloženost vodipredstavljaju velike prijetnje.Vlaga može oštetiti izolaciju, korodiraju metalne komponente i dovode do električnih kvarova.Stepen zaštite od prodora (IP)označava otpornost uređaja na prašinu i vodu.

Zaštita IP65 je često dovoljna za kućišta opšte namjene. Međutim, za vanjske instalacije može biti potreban IP67 za zaštitu od uranjanja. Za teška okruženja s visokim udjelom vode, kao što je prerada hrane,IP69K zaštitaStrujni transformator sa podijeljenim jezgrom je neophodan.

Korozivne atmosfere:Lokacije u blizini obala ili industrijskih postrojenja mogu sadržavati sol ili hemikalije u zraku. Ovi korozivni agensi ubrzavaju degradaciju kućišta i unutrašnjih komponenti strujnog transformatora. U takvim okruženjima, tehničar treba odabrati strujni transformator s robusnim, otpornim materijalima na koroziju i zatvorenim kućištima.

---

Tehničar osigurava uspješnu naknadnu ugradnju slijedeći završnu kontrolnu listu. Ovo potvrđuje da strujni transformator sa dvostrukom jezgrom ispunjava sve potrebe projekta.

• Veličina prozora:Odgovara prečniku provodnika.
• Amperaža:Prelazi maksimalno opterećenje strujnog kola.
• Izlazni signal:Usklađuje se s ulazom mjerača.
• Klasa tačnosti:Odgovara aplikaciji (naplata naspram praćenja).

Tehničar mora uvijek provjeriti da li je odabrani strujni transformator s podijeljenom jezgrom u potpunosti kompatibilan s mjernim hardverom. Davanje prioriteta modelima s odgovarajućim sigurnosnim certifikatima za regiju štiti i osoblje i opremu.

Često postavljana pitanja

Šta se dešava ako tehničar instalira CT naopako?

Tehničar koji instalira strujni transformator obrće polaritet toka struje. To uzrokuje da mjerač pokazuje negativna očitanja snage. Za ispravna mjerenja, strelica ili naljepnica na kućištu strujnog transformatora mora biti usmjerena u smjeru toka struje, prema opterećenju.

Može li tehničar koristiti jedan veliki CT za više provodnika?

Da, tehničar može provući više provodnika kroz jedan strujni transformator (CT). CT će mjeriti neto (vektorski zbir) struja. Ova metoda funkcioniše za praćenje ukupne snage. Nije pogodna za mjerenje potrošnje pojedinačnog strujnog kola.

Zašto je očitanje mog CT-a od 333mV netačno?

Netačna očitanja često su rezultat neusklađenosti između strujnog transformatora i mjerača. Tehničar mora potvrditi da je mjerač konfiguriran za ulaz od 333 mV. Korištenje strujnog transformatora od 333 mV s mjeračem koji očekuje ulaz od 5 A dat će netačne podatke.

Da li strujni transformator treba vlastiti izvor napajanja?

Ne, standardni pasivni CT ne zahtijeva vanjski izvor napajanja. On prikuplja energiju direktno iz magnetskog polja provodnika koji mjeri. To pojednostavljuje instalaciju i smanjuje složenost ožičenja. Aktivnim senzorima, kao i nekim Hall efekt uređajima, može biti potrebno pomoćno napajanje.