Como seleccionar un transformador de corrente de núcleo dividido para aplicacións de modernización

AWG	Diámetro (polgadas)	Diámetro (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

As instalacións con varios condutores agrupados requiren unha atención especial. A xanela do CT debe ser o suficientemente grande como para rodear todo o feixe. OA circunferencia combinada dos cables agrupados determina o tamaño mínimo da xanela requirido.

Consello profesional:A xanela da TC debería encaixarluxosamente arredor do cable ou da barra colectoraUn axuste perfecto pode dificultar a instalación, mentres que unha abertura excesivamente grande pode introducir erros de medición. O obxectivo é un axuste cómodo sen un espazo baleiro significativo.

Determinación da corrente nominal máxima

Despois de confirmar o axuste físico, o seguinte paso é seleccionar a amperaxe correcta. A corrente nominal primaria do transformador de corrente debe ser maior que a corrente máxima esperada do circuíto monitorizado. Esta corrente nominal non é a corrente nominal de disparo do interruptor automático, senón a amperaxe sostida máis alta que consumirá a carga.

Un técnico debería ter en conta os posibles aumentos futuros da carga eléctrica. Esta práctica evita a necesidade dunha substitución custosa máis tarde.

Unha práctica recomendada común na industria é seleccionar unha CT cunha clasificación primaria que sexa125%da carga continua máxima. Este amortiguador do 25 % proporciona unha marxe de seguridade para a expansión futura e impide que o TC se sature.

Por exemplo, se a carga continua máxima dun circuíto é de 80 A, un técnico calcularía a clasificación mínima do TC como80A * 1,25 = 100ANeste caso, un transformador de corrente de núcleo dividido de 100 A sería a opción axeitada. Un TC de tamaño insuficiente pode provocar a saturación do núcleo, o que resulta en lecturas inexactas e posibles danos. Pola contra, un sobredimensionamento significativo pode reducir a precisión a niveis de corrente máis baixos, polo que atopar o equilibrio axeitado é fundamental.

Adaptación do sinal de saída ao medidor

Unha vez que un técnico confirma o dimensionamento físico, a seguinte tarefa crítica é garantir a compatibilidade eléctrica. Un transformador de corrente de núcleo dividido actúa como un sensor, convertendo a corrente primaria alta nun sinal de baixo nivel. Este sinal de saída debe coincidir con precisión co que o medidor de potencia ou o dispositivo de monitorización están deseñados para aceptar. Unha coincidencia incorrecta levará a datos erróneos ou, nalgúns casos, a danos no equipo.

Saídas comúns de TC (5 A, 1 A, 333 mV)

Os transformadores de corrente están dispoñibles con varios sinais de saída estándar. Os tres tipos máis comúns que se atopan nas aplicacións de modernización son 5 A (5 A), 1 A (1 A) e 333 milivoltios (333 mV). Cada un ten características distintas e é axeitado para diferentes escenarios.

Saídas de 5A e 1A:Estas son saídas de corrente tradicionais. O TC produce unha corrente secundaria que é directamente proporcional á corrente primaria. Por exemplo, un TC de 100:5 A producirá 5 A no seu secundario cando 100 A flúan a través do condutor primario. Aínda que 5 A foi o estándar histórico, as saídas de 1 A están a gañar popularidade nas novas instalacións.

⚠️ Aviso crítico de seguridade:Un TC cunha saída de 5 A ou 1 A é unha fonte de corrente. O seu circuíto secundario debenuncadeixarse ​​aberto mentres o condutor primario está energizado. Un secundario aberto pode xerartensións extremadamente altas e perigosas(a miúdomiles de voltios), o que supón un grave perigo de descarga eléctrica. Esta condición tamén pode provocar que o núcleo do TC se sobrequente e falle, o que pode destruír o TC e danar os dispositivos conectados. Asegúrese sempre de que os terminais secundarios estean en curtocircuíto ou conectados a un contador antes de alimentar o circuíto primario.

O/Aescolla entre unha saída de 1A e 5Aa miúdo depende da distancia ao contador e das especificacións do proxecto.

Saída de 333 mV:Este tipo de TC produce un sinal de tensión de baixo nivel. Estes TC son inherentemente máis seguros porque teñen unha resistencia de carga incorporada que converte a corrente secundaria nunha tensión. Este deseño evita o risco de alta tensión asociado ao circuíto aberto dun TC de 1 A ou 5 A. O sinal de 333 mV é un estándar común para os medidores de enerxía dixitais modernos.

Outro tipo de sensor, oBobina de Rogowski, tamén produce unha saída de nivel de milivoltios. Non obstante, require un integrador separado para funcionar correctamente. As bobinas de Rogowski son flexibles e ideais para medir correntes moi altas ou en aplicacións con amplos rangos de frecuencia, pero xeralmente non son axeitadas para cargasmenos de 20A.

Verificación dos requisitos de entrada do contador

A regra máis fundamental para a selección dun TC é que a saída do TC debe coincidir coa entrada do contador. Un contador deseñado para unha entrada de 333 mV non pode ler un sinal de 5 A e viceversa. Este proceso de verificación implica a comprobación das follas de datos e a comprensión do concepto de carga.

Primeiro, un técnico debe identificar o tipo de entrada especificado polo fabricante do contador. Esta información adoita estar impresa na etiqueta do dispositivo ou detallada no seu manual de instalación. A entrada indicarase claramente como 5 A, 1 A, 333 mV ou outro valor específico.

En segundo lugar, un técnico debe considerar o totalcargano TC. A carga é a carga total conectada ao secundario do TC, medida en voltamperios (VA) ou ohmios (Ω). Esta carga inclúe:

• A impedancia interna do propio medidor.
• A resistencia dos cables que van do CT ao medidor.
• A impedancia de calquera outro dispositivo conectado.

Cada TC ten unclasificación de carga máxima(por exemplo, 1 VA, 2,5 VA, 5 VA). Superar esta clasificación fará que o CT perda precisión. Como se mostra na táboa seguinte, oa impedancia de entrada dun medidor varíadrasticamente por tipo, que é un compoñente importante docarga total.

A baixa impedancia dun medidor de 5 A está deseñada para ser case un curtocircuíto, mentres que a alta impedancia dun medidor de 333 mV está deseñada para medir a tensión sen consumir corrente significativa.

Consello profesional:Consulte sempre a documentación do fabricante tanto do CT como do contador. Moitos fabricantes fornecentáboas de compatibilidadeque enumere explicitamente que modelos de CT están aprobados para o seu uso con contadores ou inversores específicos. Comparar estes documentos é a forma máis segura de garantir unha instalación correcta.

Por exemplo, un fabricante de inversores podería proporcionar unha táboa que mostre que o seu inversor híbrido «Modelo X» só é compatible co contador «Eastrone SDM120CTM» e o seu transformador de corrente asociado. Intentar usar un transformador de corrente diferente, mesmo co sinal de saída correcto, podería anular as garantías ou provocar un mal funcionamento do sistema.

Escolla da clase de precisión axeitada para a súa aplicación

Despois de dimensionar o transformador de corrente e axustar a súa saída, un técnico debe seleccionar a clase de precisión axeitada. Esta clasificación define a precisión coa que a saída secundaria do transformador de corrente representa a corrente primaria real. A elección da clase correcta garante que os datos recollidos sexan o suficientemente fiables para o seu propósito previsto, xa sexa para a facturación crítica ou a monitorización xeral. Unha selección incorrecta pode levar a discrepancias financeiras ou a decisións operativas erróneas.

Definición das clases de precisión das TC

Normas internacionais, como asIEC 61869-2, definen as clases de precisión dos TC. Esta norma especifica o erro admisible en diferentes porcentaxes da corrente nominal do TC. Existe unha distinción clave entre as clases estándar e as clases especiais e máis rigorosas.

• A norma IEC 61869-2 describe os requisitos de rendemento tanto para o erro de relación de correntes como para o desprazamento de fase.
• Os TC especiais de clase "S" (por exemplo, a clase 0,5S) teñen límites de erro máis estritos a niveis de corrente baixos en comparación cos seus homólogos estándar (por exemplo, a clase 0,5).
• Por exemplo, ao 5 % da corrente nominal, un TC de clase 0,5 pode ter unerro do 1,5 %, mentres que un TC de clase 0,5S debe estar dentro do 0,75 %.

A precisión implica algo máis que a magnitude actual. Tamén inclúedesprazamento de fase, ou erro de fase. Este é o retardo de tempo entre a forma de onda da corrente primaria e a forma de onda de saída secundaria. Mesmo un pequeno erro de fase pode afectar os cálculos de potencia.

Cando elixir a precisión de nivel de facturación fronte á de nivel de monitorización

A aplicación determina a precisión requirida. Os TC xeralmente divídense en dúas categorías: de facturación e de monitorización.

Grao de facturaciónOs TC (por exemplo, Clase 0.5, 0.5S, 0.2) son esenciais para as aplicacións de ingresos. Cando unha empresa de servizos públicos ou un arrendador factura a un inquilino polo consumo de enerxía, a medición debe ser moi precisa. AUn pequeno erro de fase pode causar imprecisións significativas na medición da potencia activa, especialmente en sistemas cun factor de potencia baixo. Isto tradúcese directamente en cargos financeiros incorrectos.

As medicións de potencia inexactas por erro de fase tamén poden causar problemas que van máis alá da facturación. Nos sistemas trifásicos, pode levar acargas desequilibradas e tensión nos equipos. Pode incluso provocar avarías no funcionamento dos relés de protección, creando riscos para a seguridade.

Grao de monitorizaciónOs TC (por exemplo, de clase 1.0 e superior) son axeitados para a xestión xeral da enerxía. Os técnicos úsanos para rastrexar o rendemento dos equipos, identificar patróns de carga ou asignar custos internamente. Para estas tarefas, é aceptable un grao de precisión lixeiramente inferior. Selección do núcleo dividido axeitadotransformador de correntegarante que a integridade dos datos coincida cos intereses financeiros e operativos do proxecto.

Verificación do seu transformador de corrente de núcleo dividido por motivos de seguridade e medio ambiente

As comprobacións finais dun técnico inclúen a confirmación das certificacións de seguridade e a avaliación do entorno de instalación. Estes pasos garanten que o seleccionadoTransformador de corrente de núcleo divididofunciona de forma fiable e segura durante toda a súa vida útil. Descoidar estas verificacións pode provocar fallos prematuros, riscos de seguridade e incumprimento das normativas rexionais.

Comprobación de UL, CE e outras certificacións

As certificacións de seguridade non son negociables. Confirman que un produto foi probado por un organismo independente para cumprir con estándares específicos de seguridade e rendemento. En América do Norte, un técnico debe buscar unha marca UL ou ETL. En Europa, a marca CE é obrigatoria.

A marca CE indica o cumprimento das directivas da Unión Europea, como asDirectiva de baixa tensiónPara aplicar esta marca, un fabricante debe:

1. Realizar unha avaliación exhaustiva de riscos para identificar e mitigar os posibles perigos.
2. Realizar probas de conformidade segundo normas harmonizadas.
3. Emitir un informe formalDeclaración de conformidade, un documento legal que asume a responsabilidade do cumprimento do produto.
4. Manter a documentación técnica, incluíndo a análise de riscos e as instrucións de funcionamento.

Verifique sempre que as certificacións sexan auténticas e se apliquen ao modelo específico que se compra. Esta dilixencia debida protexe tanto o equipo como o persoal.

Avaliación do entorno de instalación

O ambiente físico inflúe significativamente na lonxevidade e precisión dun TC. Un técnico debe avaliar tres factores clave: temperatura, humidade e contaminantes.

Temperatura de funcionamento:Cada CT ten un rango de temperatura de funcionamento específico. Algúns modelos funcionan desde-30 °C a 55 °C, mentres que outros, como certos sensores de efecto Hall, poden manexar-40 °C a +85 °CUn técnico debe escoller un dispositivo axeitado para as temperaturas ambiente do lugar de instalación, desde a noite máis fría do inverno ata o día máis caloroso do verán.

Protección contra a humidade e a entrada (IP): Alta humidade e exposición directa á augason ameazas importantes.A humidade pode degradar o illamento, corroen os compoñentes metálicos e provocan fallos eléctricos. OClasificación de protección contra a entrada (IP)indica a resistencia dun dispositivo ao po e á auga.

Unha clasificación IP65 adoita ser suficiente para carcasas de uso xeral. Non obstante, as instalacións no exterior poden requirir IP67 para a protección contra a inmersión. Para ambientes de lavado agresivos, como no procesamento de alimentos, unClasificación IP69KO transformador de corrente de núcleo dividido é esencial.

Atmosferas corrosivas:As localizacións preto das costas ou de plantas industriais poden ter sales ou produtos químicos no aire. Estes axentes corrosivos aceleran a degradación da carcasa e dos compoñentes internos dun CT. Nestes entornos, un técnico debe seleccionar un CT con materiais robustos e resistentes á corrosión e con carcasas seladas.

---

Un técnico garante unha reforma exitosa seguindo unha lista de verificación final. Isto confirma que o transformador de corrente de núcleo dividido cumpre todas as necesidades do proxecto.

• Tamaño da xanela:Adaptase ao diámetro do condutor.
• Amperaxe:Supera a carga máxima do circuíto.
• Sinal de saída:Coincide coa entrada do medidor.
• Clase de precisión:Adaptado á aplicación (facturación fronte a monitorización).

Un técnico debe verificar sempre que o transformador de corrente de núcleo dividido seleccionado sexa totalmente compatible co hardware de medición. Priorizar os modelos coas certificacións de seguridade axeitadas para a rexión protexe tanto o persoal como o equipo.

Preguntas frecuentes

Que ocorre se un técnico instala un CT ao revés?

Un técnico que instala un CT en sentido inverso inverte a polaridade do fluxo de corrente. Isto fai que o contador mostre lecturas de potencia negativas. Para que as medicións sexan correctas, a frecha ou a etiqueta da carcasa do CT debe apuntar na dirección do fluxo de corrente, cara á carga.

Pode un técnico usar un CT grande para varios condutores?

Si, un técnico pode pasar varios condutores a través dun único TC. O TC medirá a suma vectorial neta das correntes. Este método funciona para monitorizar a potencia total. Non é axeitado para medir o consumo de circuítos individuais.

Por que a lectura do meu CT de 333 mV é incorrecta?

As lecturas incorrectas adoitan deberse a unha discrepancia entre o CT e o medidor. Un técnico debe confirmar que o medidor está configurado para unha entrada de 333 mV. O uso dun CT de 333 mV cun medidor que espera unha entrada de 5 A producirá datos inexactos.

Un transformador de corrente necesita a súa propia fonte de alimentación?

Non, un CT pasivo estándar non require unha fonte de alimentación externa. Obtén enerxía directamente do campo magnético do condutor que mide. Isto simplifica a instalación e reduce a complexidade do cableado. Os sensores activos, como algúns dispositivos de efecto Hall, poden necesitar alimentación auxiliar.