כיצד לבחור שנאי זרם בעל ליבה מפוצלת עבור יישומי שיפוץ

AWG	קוטר (אינץ')	קוטר (מ"מ)
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

התקנות עם מספר מוליכים המחוברים יחד דורשות תשומת לב מיוחדת. חלון ה-CT חייב להיות גדול מספיק כדי להקיף את כל החבילה.ההיקף המשולב של החוטים המשולבים מכתיב את גודל החלון המינימלי הנדרש.

טיפ מקצועי:חלון ה-CT צריך להתאיםבפאר סביב הכבל או פס ההולכההתאמה צמודה יכולה להקשות על ההתקנה, בעוד שפתח גדול מדי עלול לגרום לשגיאות מדידה. המטרה היא התאמה נוחה ללא חלל ריק משמעותי.

קביעת דירוג הזרם המרבי

לאחר אישור ההתאמה הפיזית, השלב הבא הוא בחירת דירוג הזרם הנכון. דירוג הזרם העיקרי של מפסק המעגל חייב להיות גדול מהזרם המקסימלי הצפוי של המעגל המנוטר. דירוג זה אינו דירוג ההפעלה של מפסק המעגל, אלא הזרם הגבוה ביותר המתמשך שהעומס ימשוך.

טכנאי צריך לקחת בחשבון עליות פוטנציאליות עתידיות בעומס החשמלי. נוהג זה מונע את הצורך בהחלפה יקרה בהמשך.

נוהג מומלץ נפוץ בתעשייה הוא לבחור CT עם דירוג ראשי שהוא125%של העומס הרציף המרבי. חיץ זה של 25% מספק מרווח ביטחון להתרחבות עתידית ומונע רוויה של ה-CT.

לדוגמה, אם העומס הרציף המרבי של מעגל הוא 80A, טכנאי יחשב את דירוג ה-CT המינימלי כ-80A * 1.25 = 100Aבמקרה זה, שנאי זרם בעל ליבה מפוצלת של 100A יהיה הבחירה המתאימה. גודל נמוך מדי של CT עלול להוביל לרוויה של הליבה, וכתוצאה מכך לקריאות לא מדויקות ולנזק פוטנציאלי. לעומת זאת, גודל יתר משמעותי עלול להפחית את הדיוק ברמות זרם נמוכות יותר, ולכן מציאת האיזון הנכון היא המפתח.

התאמת אות הפלט למד שלך

לאחר שטכנאי מאשר את הגודל הפיזי, המשימה הקריטית הבאה היא להבטיח תאימות חשמלית. שנאי זרם בעל ליבה מפוצלת משמש כחיישן, וממיר זרם ראשוני גבוה לאות ברמה נמוכה. אות פלט זה חייב להתאים במדויק למה שמד ההספק או התקן הניטור נועדו לקבל. התאמה שגויה תוביל לנתונים שגויים או, במקרים מסוימים, נזק לציוד.

הבנת יציאות CT נפוצות (5A, 1A, 333mV)

שנאי זרם זמינים עם מספר אותות פלט סטנדרטיים. שלושת הסוגים הנפוצים ביותר הנמצאים ביישומי שיפוץ הם 5 אמפר (5A), 1 אמפר (1A) ו-333 מיליוולט (333mV). לכל אחד מהם מאפיינים ייחודיים והוא מתאים לתרחישים שונים.

יציאות 5A ו-1A:אלו הן יציאות זרם מסורתיות. ה-CT מייצר זרם משני ביחס ישר לזרם הראשוני. לדוגמה, CT של 100:5A ייצר 5A על הזרם המשני שלו כאשר 100A זורמים דרך המוליך הראשי. בעוד ש-5A היה הסטנדרט ההיסטורי, יציאות של 1A צוברות פופולריות עבור התקנות חדשות.

⚠️ אזהרת בטיחות קריטית:מעגל משולב (CT) עם יציאה של 5A או 1A הוא מקור זרם. המעגל המשני שלו חייב...לְעוֹלָם לֹאיש להשאיר פתוח בזמן שהמוליך הראשי מופעל. מוליך משני פתוח יכול ליצורמתחים גבוהים ומסוכנים במיוחד(לְעִתִים קְרוֹבוֹתאלפי וולט), מה שמהווה סכנת התחממות חמורה. מצב זה עלול גם לגרום להתחממות יתר של ליבת ה-CT ולכשל, דבר שעלול להרוס את ה-CT ולגרום נזק למכשירים המחוברים. יש לוודא תמיד שהדקים המשניים מקוצרים או מחוברים למד מתח לפני הפעלת אנרגיה למעגל הראשי.

הבחירה בין יציאה של 1A ל-5Aלעתים קרובות תלוי במרחק למד ובמפרטי הפרויקט.

פלט 333mV:סוג זה של מעגל משולב (CT) מייצר אות מתח נמוך. מעגלים משולבים אלה בטוחים יותר מטבעם מכיוון שיש להם נגד עומס מובנה הממיר את הזרם המשני למתח. עיצוב זה מונע את סכנת המתח הגבוה הקשורה למעגל פתוח במעגל משולב של 1A או 5A. אות 333mV הוא תקן נפוץ עבור מדי הספק דיגיטליים מודרניים.

סוג חיישן נוסף, ה-סליל רוגובסקי, מייצר גם פלט ברמת מילי-וולט. עם זאת, הוא דורש אינטגרטור נפרד כדי לתפקד כראוי. סלילי רוגובסקי גמישים ואידיאליים למדידת זרמים גבוהים מאוד או ביישומים עם טווחי תדרים רחבים, אך הם בדרך כלל אינם מתאימים לעומסיםמתחת לגיל 20A.

אימות דרישות הקלט של המונה שלך

הכלל הבסיסי ביותר בבחירת CT הוא שפלט ה-CT חייב להתאים לקלט של המונה. מונה שתוכנן לקלט של 333mV אינו יכול לקרוא אות של 5A, ולהיפך. תהליך אימות זה כרוך בבדיקת גיליונות נתונים והבנת מושג הנטל.

ראשית, על טכנאי לזהות את סוג הקלט שצוין על ידי יצרן המונה. מידע זה מודפס בדרך כלל על תווית המכשיר או מפורט במדריך ההתקנה שלו. הקלט יצוין בבירור כ-5A, 1A, 333mV או ערך ספציפי אחר.

שנית, טכנאי חייב לקחת בחשבון את הסכום הכוללעוֹלעל ה-CT. עומס הוא העומס הכולל המחובר למוליך המשני של ה-CT, הנמדד בוולט-אמפר (VA) או אוהם (Ω). עומס זה כולל:

• העכבה הפנימית של המונה עצמו.
• ההתנגדות של חוטי ההליכה העוברים מה-CT למודד.
• העכבה של כל התקנים מחוברים אחרים.

לכל CT ישדירוג עומס מקסימלי(לדוגמה, 1VA, 2.5VA, 5VA). חריגה מדירוג זה תגרום ל-CT לאבד את דיוקו. כפי שמוצג בטבלה שלהלן, ה-עכבת הקלט של המונה משתנהבאופן דרסטי לפי סוג, שהוא מרכיב עיקרי שלנטל כולל.

העכבה הנמוכה של מד 5A נועדה להיות כמעט קצר חשמלי, בעוד שהעכבה הגבוהה של מד 333mV נועדה למדוד מתח מבלי למשוך זרם משמעותי.

טיפ מקצועי:יש להתייעץ תמיד עם מסמכי היצרן הן עבור ה-CT והן עבור המונה. יצרנים רבים מספקיםטבלאות תאימותשמפרטים במפורש אילו דגמי CT מאושרים לשימוש עם מונים או ממירים ספציפיים. הפניה צולבת של מסמכים אלה היא הדרך הבטוחה ביותר להבטיח התקנה מוצלחת.

לדוגמה, יצרן של ממיר חשמל עשוי לספק טבלה המראה כי ממיר החשמל ההיברידי "Model X" שלו תואם רק למד המכשיר "Eastron SDM120CTM" ול-CT המשויך לו. ניסיון להשתמש בממיר חשמל אחר, אפילו עם אות הפלט הנכון, עלול לבטל את האחריות או להוביל לתקלה במערכת.

בחירת דרגת הדיוק המתאימה ליישום שלך

לאחר קביעת גודל ה-CT והתאמת הפלט שלו, על הטכנאי לבחור את דרגת הדיוק המתאימה. דירוג זה מגדיר עד כמה הפלט המשני של ה-CT מייצג את הזרם הראשוני בפועל. בחירת הדרגה הנכונה מבטיחה שהנתונים שנאספו אמינים מספיק למטרתם המיועדת, בין אם לצורך חיוב קריטי או ניטור כללי. בחירה לא נכונה עלולה להוביל לפערים פיננסיים או להחלטות תפעוליות פגומות.

הגדרת קטגוריות דיוק של CT

סטנדרטים בינלאומיים, כגוןחברת החשמל 61869-2, מגדירים קטגוריות דיוק של CT. תקן זה מציין את השגיאה המותרת באחוזים שונים של הזרם המדורג של ה-CT. קיים הבחנה מרכזית בין קטגוריות סטנדרטיות לקטגוריות מיוחדות וקפדניות יותר.

• תקן IEC 61869-2 מתאר דרישות ביצועים הן עבור שגיאת יחס זרם והן עבור תזוזת פאזה.
• למעגלים משולבים מיוחדים מסוג 'S' (למשל, Class 0.5S) יש מגבלות שגיאה מחמירות יותר ברמות זרם נמוכות בהשוואה למקבילים הסטנדרטיים שלהם (למשל, Class 0.5).
• לדוגמה, ב-5% מהזרם המדורג, מעגל CT מסוג Class 0.5 יכול להיות בעלשגיאה של 1.5%, בעוד ש-CT מסוג Class 0.5S חייב להיות בטווח של 0.75%.

דיוק כרוך ביותר מאשר רק גודל הזרם. הוא כולל גםתזוזת פאזה, או שגיאת פאזה. זהו עיכוב הזמן בין צורת הגל של הזרם הראשי לצורת הגל של הפלט המשני. אפילו שגיאת פאזה קטנה יכולה להשפיע על חישובי ההספק.

מתי לבחור דיוק בדרגת חיוב לעומת דיוק בדרגת ניטור

היישום מכתיב את הדיוק הנדרש. CTs מתחלקים בדרך כלל לשתי קטגוריות: דירוג חיוב ודירוג ניטור.

דירוג חיובמתחמי CT (למשל, Class 0.5, 0.5S, 0.2) חיוניים ליישומים של הכנסות. כאשר חברת שירות או בעל בית מחייבים שוכר עבור צריכת אנרגיה, המדידה חייבת להיות מדויקת ביותר.שגיאת פאזה קטנה עלולה לגרום לאי דיוקים משמעותיים במדידת הספק פעיל, במיוחד במערכות עם גורם הספק נמוך. זה מתורגם ישירות לחיובים פיננסיים שגויים.

מדידות הספק לא מדויקות כתוצאה משגיאת פאזה עלולות לגרום גם לבעיות מעבר לחיוב. במערכות תלת פאזיות, זה יכול להוביל ל...עומסים לא מאוזנים ולחץ על הציוד. זה עלול אף לגרום לתקלה בממסרי הגנה, ויוצר סיכוני בטיחות.

ברמת ניטורמערכות CT (למשל, Class 1.0 ומעלה) מתאימות לניהול אנרגיה כללי. טכנאים משתמשים בהן למעקב אחר ביצועי ציוד, זיהוי דפוסי עומס או הקצאת עלויות פנימית. עבור משימות אלה, רמת דיוק מעט נמוכה יותר מקובלת. בחירת הליבה המפוצלת הנכונהשנאי זרםמבטיח ששלמות הנתונים תואמת את ההיבטים הפיננסיים והתפעוליים של הפרויקט.

אימות שנאי זרם בעל ליבה מפוצלת שלך לבטיחות וסביבה

הבדיקות הסופיות של טכנאי כוללות אישור אישורי בטיחות והערכת סביבת ההתקנה. שלבים אלה מבטיחים את הביצועים הנבחרים.שנאי זרם ליבה מפוצלפועל בצורה אמינה ובטוחה לאורך כל חיי השירות שלו. הזנחת אימותים אלה עלולה להוביל לכשל בטרם עת, סכנות בטיחות ואי עמידה בתקנות האזוריות.

בדיקת אישורים של UL, CE ואישורים אחרים

אישורי בטיחות אינם ניתנים למשא ומתן. הם מאשרים שמוצר נבדק על ידי גוף עצמאי כדי לעמוד בתקני בטיחות וביצועים ספציפיים. בצפון אמריקה, טכנאי צריך לחפש תו UL או ETL. באירופה, תו CE הוא חובה.

סימן ה-CE מציין עמידה בהנחיות האיחוד האירופי, כגוןהנחיית מתח נמוךכדי להחיל סימן זה, יצרן חייב:

1. בצעו הערכת סיכונים יסודית כדי לזהות ולצמצם סיכונים פוטנציאליים.
2. ביצוע בדיקות תאימות בהתאם לתקנים הרמוניים.
3. הנפקת הודעה רשמיתהצהרת תאימות, מסמך משפטי המניח אחריות על תאימות המוצר.
4. שמירה על תיעוד טכני, כולל ניתוח סיכונים והוראות הפעלה.

תמיד ודאו שהאישורים מקוריים וחלים על הדגם הספציפי הנרכש. בדיקת נאותות זו מגינה הן על הציוד והן על הצוות.

הערכת סביבת ההתקנה

הסביבה הפיזית משפיעה באופן משמעותי על אורך החיים והדיוק של CT. טכנאי חייב להעריך שלושה גורמים מרכזיים: טמפרטורה, לחות ומזהמים.

טמפרטורת הפעלה:לכל CT יש טווח טמפרטורות פעולה מוגדר. חלק מהדגמים פועלים מ‎-30°C עד 55°C, בעוד שאחרים, כמו חיישני אפקט הול מסוימים, יכולים להתמודד‎-40°C עד 85°C+טכנאי חייב לבחור מכשיר המדורג לטמפרטורות הסביבה של אתר ההתקנה, מליל החורף הקר ביותר ועד ליום הקיץ החם ביותר.

הגנה מפני לחות וחדירה (IP): לחות גבוהה וחשיפה ישירה למיםמהווים איומים גדולים.לחות עלולה לפגוע בבידוד, לגרום לשחיקת רכיבי מתכת ולהוביל לתקלות חשמליות. הדירוג הגנה מפני חדירת חדירות (IP)מציין את עמידות המכשיר בפני אבק ומים.

דירוג IP65 מספיק לעיתים קרובות עבור מארזים לשימוש כללי. עם זאת, התקנות חיצוניות עשויות לדרוש הגנה מפני טבילה בטמפרטורה גבוהה (IP67). עבור סביבות שטיפה קשות, כגון בעיבוד מזון,דירוג IP69Kשנאי זרם בעל ליבה מפוצלת הוא חיוני.

אטמוספרות קורוזיביות:מיקומים הסמוכים לקווי חוף או למפעלים תעשייתיים עלולים להכיל מלח או כימיקלים באוויר. חומרים קורוזיביים אלה מאיצים את ההידרדרות של בית ה-CT והרכיבים הפנימיים. בסביבות כאלה, על טכנאי לבחור CT מחומרים חזקים ועמידים בפני קורוזיה ומארזים אטומים.

---

טכנאי מבטיח שיפוץ מוצלח על ידי ביצוע רשימת תיוג סופית. זה מאשר ששנאי הזרם בעל הליבה המפוצלת עומד בכל צרכי הפרויקט.

• גודל חלון:מתאים לקוטר המוליך.
• זרם:חורג מעומס המעגל המרבי.
• אות פלט:תואם לקלט של המונה.
• דרגת דיוק:מתאים לאפליקציה (חיוב לעומת ניטור).

טכנאי חייב תמיד לוודא ששנאי הזרם בעל הליבה המפוצלת שנבחר תואם במלואו לחומרת המדידה. מתן עדיפות לדגמים בעלי אישורי בטיחות מתאימים לאזור מגן הן על הצוות והן על הציוד.

שאלות נפוצות

מה קורה אם טכנאי מתקין CT הפוך?

טכנאי המתקין CT הפוך הופך את הקוטביות של זרימת הזרם. זה גורם למד להראות קריאות הספק שליליות. למדידות נכונות, החץ או התווית על מארז ה-CT חייבים להצביע בכיוון זרימת הזרם, לכיוון העומס.

האם טכנאי יכול להשתמש ב-CT גדול אחד עבור מוליכים מרובים?

כן, טכנאי יכול להעביר מספר מוליכים דרך מעגל משולב יחיד. ה-CT ימדוד את סכום הזרמים נטו (סכום וקטורי). שיטה זו פועלת לניטור ההספק הכולל. היא אינה מתאימה למדידת צריכת מעגלים בודדים.

מדוע קריאת ה-CT של 333mV שלי שגויה?

קריאות שגויות נובעות לעיתים קרובות מחוסר התאמה בין ה-CT למד. טכנאי חייב לוודא שהמד מוגדר לקלט של 333mV. שימוש ב-CT 333mV עם מד המצפה לקלט של 5A יפיק נתונים לא מדויקים.

האם שנאי זרם זקוק למקור חשמל משלו?

לא, CT פסיבי סטנדרטי אינו דורש מקור כוח חיצוני. הוא אוסף אנרגיה ישירות מהשדה המגנטי של המוליך שהוא מודד. זה מפשט את ההתקנה ומפחית את מורכבות החיווט. חיישנים אקטיביים, כמו חלק מהתקני אפקט הול, עשויים להזדקק למקור כוח עזר.