Kako odabrati strujni transformator s podijeljenom jezgrom za primjene naknadne ugradnje

AWG	Promjer (u)	Promjer (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 vodiča spojenih u snop zahtijevaju posebnu pozornost. Prozor strujnog transformatora mora biti dovoljno velik da obuhvati cijeli snop.Kombinirani opseg snopa žica određuje minimalnu potrebnu veličinu prozora.

Profesionalni savjet:CT prozor bi trebao odgovaratiluksuzno oko kabela ili sabirniceČvrsto prianjanje može otežati ugradnju, dok prevelik otvor može uzrokovati pogreške u mjerenju. Cilj je udobno prianjanje bez značajnog praznog prostora.

Određivanje maksimalne nazivne struje

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

Tehničar bi trebao 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 širenje i sprječava zasićenje strujnog transformatora.

Na primjer, ako je maksimalno kontinuirano opterećenje strujnog kruga 80 A, tehničar bi izračunao minimalnu nazivnu strujnu snagu kao80A * 1,25 = 100AU ovom slučaju, strujni transformator s razdvojenom jezgrom od 100 A bio bi odgovarajući izbor. Premalo dimenzionirani strujni transformator može dovesti do zasićenja jezgre, što rezultira netočnim očitanjima i potencijalnim oštećenjem. Suprotno tome, značajno preveliko dimenzioniranje može smanjiti točnost pri nižim razinama struje, stoga 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 niske razine. Ovaj izlazni signal mora točno odgovarati onome što je mjerač snage ili uređaj za nadzor dizajniran prihvatiti. Netočno podudaranje dovest će do netočnih podataka ili, u nekim slučajevima, oštećenja opreme.

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

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

Izlazi od 5A i 1A:Ovo su tradicionalni strujni izlazi. CT proizvodi sekundarnu struju koja je izravno proporcionalna primarnoj struji. Na primjer, CT od 100:5 A proizvodit će 5 A na sekundarnoj strani kada 100 A teče kroz primarni vodič. Dok je 5 A bio povijesni standard, izlazi od 1 A dobivaju na popularnosti za nove instalacije.

⚠️ Ključno sigurnosno upozorenje:CT s izlazom od 5 A ili 1 A je izvor struje. Njegov sekundarni krug moranikadaostati otvoren dok je primarni vodič pod naponom. Otvoreni sekundarni vodič može generiratiizuzetno visoki, opasni naponi(čestotisuće 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 priključci kratko spojeni ili spojeni na brojilo prije uključivanja primarnog kruga.

Theizbor između izlaza od 1A i 5Ačesto ovisi o udaljenosti do brojila i specifikacijama projekta.

Izlaz od 333 mV: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 krugom strujnog transformatora od 1 A ili 5 A. Signal od 333 mV je uobičajeni standard za moderne digitalne mjerače snage.

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

Provjera ulaznih zahtjeva vašeg mjerača

Najosnovnije pravilo odabira strujnog transformatora je da izlaz strujnog transformatora mora odgovarati ulazu brojila. Brojilo dizajnirano za ulaz od 333 mV ne može očitati signal od 5 A i obrnuto. Ovaj postupak provjere uključuje provjeru podatkovnih listova i razumijevanje koncepta opterećenja.

Prvo, tehničar mora identificirati vrstu ulaza koju je odredio proizvođač brojila. Ove informacije su obično otisnute na naljepnici uređaja ili detaljno opisane u njegovom priručniku za instalaciju. Ulaz će biti jasno naveden kao 5 A, 1 A, 333 mV 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:

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

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

Niska impedancija mjerača od 5A dizajnirana je za gotovo kratki spoj, dok je visoka impedancija mjerača od 333mV dizajnirana za mjerenje napona bez značajnog trošenja struje.

Profesionalni savjet:Uvijek konzultirajte dokumentaciju proizvođača i za strujni transformator i za mjerač. Mnogi proizvođači pružajutablice kompatibilnostikoji izričito navode koji su modeli CT-a odobreni za upotrebu s određenim brojilima ili pretvaračima. Unakrsno upućivanje na ove dokumente najsigurniji je način za jamčenje uspješne instalacije.

Na primjer, proizvođač pretvarača može dati tablicu koja pokazuje da je njegov hibridni pretvarač „Model X“ kompatibilan samo s brojilom „Eastron SDM120CTM“ i pripadajućim strujnim transformatorom. Pokušaj korištenja drugog strujnog transformatora, čak i s ispravnim izlaznim signalom, mogao bi poništiti jamstva ili dovesti do kvara sustava.

Odabir prave klase točnosti za vašu primjenu

Nakon dimenzioniranja strujnog transformatora i usklađivanja njegovog izlaza, tehničar mora odabrati odgovarajuću klasu točnosti. Ova ocjena definira koliko točno sekundarni izlaz strujnog transformatora predstavlja stvarnu primarnu struju. Odabir ispravne klase osigurava da su prikupljeni podaci dovoljno pouzdani za svoju namjenu, bilo za kritično fakturiranje ili opći nadzor. Nepravilan odabir može dovesti do financijskih odstupanja ili pogrešnih operativnih odluka.

Definiranje klasa točnosti CT-a

Međunarodni standardi, kao što suIEC 61869-2, definiraju klase točnosti strujnog transformatora. Ovaj standard određuje dopuštenu pogrešku pri različitim postocima nazivne struje strujnog transformatora. Postoji ključna razlika između standardnih klasa i posebnih, rigoroznijih klasa.

• Standard IEC 61869-2 opisuje zahtjeve performansi za pogrešku omjera struje i fazni pomak.
• Specijalni strujni transformatori klase 'S' (npr. klasa 0,5S) imaju strože granice pogreške pri niskim razinama struje u usporedbi sa svojim standardnim ekvivalentima (npr. klasa 0,5).
• Na primjer, pri 5% nazivne struje, strujni transformator klase 0,5 može imatiPogreška od 1,5%, dok CT klase 0,5S mora biti unutar 0,75%.

Točnost uključuje više od same trenutne magnitude. Ona također uključujefazni pomak, ili fazna pogreška. To je vremensko kašnjenje između oblika vala primarne struje i oblika vala sekundarnog izlaza. Čak i mala fazna pogreška može utjecati na izračune snage.

Kada odabrati ocjenu naplate u odnosu na ocjenu praćenja točnosti

Primjena diktira potrebnu točnost. CT-ovi se općenito svrstavaju u dvije kategorije: za naplatu i za praćenje.

Naplatna ocjenaStrujni transformatori (npr. klase 0,5, 0,5S, 0,2) ključni su za primjenu u obračunu prihoda. Kada komunalno poduzeće ili najmodavac naplaćuje stanaru potrošnju energije, mjerenje mora biti vrlo točno.Mala fazna pogreška može uzrokovati značajne netočnosti u mjerenju aktivne snage, posebno u sustavima s niskim faktorom snage. To se izravno prevodi u netočne financijske troškove.

Netočna mjerenja snage zbog fazne pogreške mogu uzrokovati probleme osim naplate. U trofaznim sustavima 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) prikladni su 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 stupanj preciznosti. Odabir prave split jezgreStrujni transformatorosigurava da integritet podataka odgovara financijskim i operativnim ulozima projekta.

Provjera vašeg strujnog transformatora s podijeljenom jezgrom radi sigurnosti i zaštite okoliša

Završne provjere tehničara uključuju potvrdu sigurnosnih certifikata i procjenu okruženja instalacije. Ovi koraci osiguravaju odabranoStrujni transformator s podijeljenom jezgromradi pouzdano i sigurno tijekom cijelog svog životnog vijeka. 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 neovisnog tijela kako bi se zadovoljili određeni sigurnosni i performansni standardi. U Sjevernoj Americi, tehničar bi trebao tražiti UL ili ETL oznaku. U Europi je CE oznaka obavezna.

Oznaka CE označava usklađenost s direktivama Europske unije, kao što suDirektiva o niskom naponuZa primjenu ove oznake, proizvođač mora:

1. Provedite temeljitu procjenu rizika kako biste identificirali i ublažili potencijalne opasnosti.
2. Provesti ispitivanja sukladnosti prema usklađenim standardima.
3. Izdati formalnoIzjava o sukladnosti, pravni dokument kojim se preuzima odgovornost za usklađenost proizvoda.
4. Voditi tehničku dokumentaciju, uključujući analizu rizika i upute za uporabu.

Uvijek provjerite jesu li certifikati autentični i odnose li se na određeni model koji se kupuje. Ova dubinska provjera štiti i opremu i osoblje.

Procjena instalacijskog okruženja

Fizičko okruženje značajno utječe na dugovječnost i točnost CT-a. Tehničar mora procijeniti tri ključna čimbenika: temperaturu, vlagu i onečišćujuće tvari.

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 mjesta ugradnje, od najhladnije zimske noći do najtoplijeg ljetnog dana.

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

Zaštita IP65 često je dovoljna za kućišta opće namjene. Međutim, za vanjske instalacije može biti potreban IP67 za zaštitu od uranjanja. Za teška okruženja s visokim udjelom vode, poput onih u preradi hrane,IP69K zaštitaStrujni transformator s podijeljenom jezgrom je neophodan.

Korozivne atmosfere:Lokacije u blizini obala ili industrijskih postrojenja mogu sadržavati sol ili kemikalije u zraku. Ovi korozivni agensi ubrzavaju degradaciju kućišta i unutarnjih komponenti strujnog transformatora. U takvim okruženjima, tehničar bi trebao odabrati strujni transformator s robusnim, korozijski otpornim materijalima i zatvorenim kućištima.

---

Tehničar osigurava uspješnu naknadnu ugradnju slijedeći završnu kontrolnu listu. To potvrđuje da strujni transformator s razdvojenom jezgrom ispunjava sve potrebe projekta.

• Veličina prozora:Odgovara promjeru vodiča.
• Amperaža:Prelazi maksimalno opterećenje strujnog kruga.
• Izlazni signal:Usklađuje se s ulazom mjerača.
• Klasa točnosti:Odgovara primjeni (naplata u odnosu na praćenje).

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

Često postavljana pitanja

Što se događa 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 vodiča?

Da, tehničar može provući više vodiča kroz jedan strujni transformator. Strujni transformator će mjeriti neto (vektorski zbroj) struja. Ova metoda funkcionira za praćenje ukupne snage. Nije prikladna za mjerenje potrošnje pojedinačnog strujnog kruga.

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

Netočna očitanja često su posljedica neusklađenosti između strujnog transformatora i brojila. Tehničar mora potvrditi da je brojilo konfigurirano za ulaz od 333 mV. Korištenje strujnog transformatora od 333 mV s brojilom koje očekuje ulaz od 5 A dat će netočne podatke.

Treba li strujni transformator vlastiti izvor napajanja?

Ne, standardni pasivni CT ne zahtijeva vanjski izvor napajanja. On prikuplja energiju izravno iz magnetskog polja vodiča koji mjeri. To pojednostavljuje instalaciju i smanjuje složenost ožičenja. Aktivni senzori, poput nekih Hallovih uređaja, mogu zahtijevati pomoćno napajanje.