Jak wybrać transformator prądowy z dzielonym rdzeniem do zastosowań modernizacyjnych

AWG	Średnica (cale)	Średnica (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

Instalacje z wieloma przewodami połączonymi w wiązkę wymagają szczególnej uwagi. Okno przekładnika prądowego musi być wystarczająco duże, aby objąć całą wiązkę.łączny obwód wiązek przewodów określa minimalny wymagany rozmiar okna.

Wskazówka:Okno CT powinno pasowaćluksusowo wokół kabla lub szyny zbiorczejCiasne dopasowanie może utrudniać instalację, a zbyt duży otwór może powodować błędy pomiaru. Celem jest wygodne dopasowanie bez dużej ilości wolnej przestrzeni.

Określanie maksymalnego prądu znamionowego

Po potwierdzeniu dopasowania fizycznego, kolejnym krokiem jest dobór właściwego natężenia prądu. Prąd pierwotny przekładnika prądowego musi być większy niż maksymalny przewidywany prąd monitorowanego obwodu. Wartość ta nie jest wartością prądu zadziałania wyłącznika, lecz najwyższym ciągłym natężeniem prądu pobieranym przez obciążenie.

Technik powinien uwzględnić potencjalny wzrost obciążenia elektrycznego w przyszłości. Takie postępowanie zapobiega konieczności kosztownej wymiany w przyszłości.

Powszechną, najlepszą praktyką branżową jest wybór CT z podstawową oceną, która jest125%maksymalnego obciążenia ciągłego. Ten 25% bufor zapewnia margines bezpieczeństwa na przyszłą rozbudowę i zapobiega nasyceniu przekładnika prądowego.

Na przykład, jeśli maksymalne ciągłe obciążenie obwodu wynosi 80 A, technik obliczy minimalną wartość znamionową przekładnika prądowego jako80A * 1,25 = 100AW tym przypadku właściwym wyborem byłby przekładnik prądowy z rdzeniem dzielonym o natężeniu 100 A. Zbyt mały rozmiar przekładnika prądowego może prowadzić do nasycenia rdzenia, co skutkuje niedokładnymi odczytami i potencjalnymi uszkodzeniami. Z drugiej strony, znaczne przewymiarowanie może zmniejszyć dokładność przy niższych poziomach prądu, dlatego znalezienie odpowiedniego rozwiązania jest kluczowe.

Dopasowanie sygnału wyjściowego do miernika

Po potwierdzeniu przez technika wymiarowania fizycznego, kolejnym kluczowym zadaniem jest zapewnienie zgodności elektrycznej. Przekładnik prądowy z dzielonym rdzeniem działa jak czujnik, przetwarzając wysoki prąd pierwotny na sygnał o niskim poziomie. Ten sygnał wyjściowy musi dokładnie odpowiadać sygnałowi, który miernik mocy lub urządzenie monitorujące powinno akceptować. Nieprawidłowe dopasowanie może prowadzić do błędnych danych, a w niektórych przypadkach do uszkodzenia urządzenia.

Zrozumienie typowych wyjść przekładników prądowych (5 A, 1 A, 333 mV)

Przekładniki prądowe są dostępne z kilkoma standardowymi sygnałami wyjściowymi. Trzy najpopularniejsze typy spotykane w zastosowaniach modernizacyjnych to 5 A (5 A), 1 A (1 A) i 333 mV (333 mV). Każdy z nich ma odmienną charakterystykę i nadaje się do różnych scenariuszy.

Wyjścia 5A i 1A:Są to tradycyjne wyjścia prądowe. Przekładnik prądowy (CT) generuje prąd wtórny, który jest wprost proporcjonalny do prądu pierwotnego. Na przykład, przekładnik prądowy (CT) o natężeniu 100:5 A generuje 5 A w uzwojeniu wtórnym, gdy przez przewód pierwotny przepływa 100 A. Chociaż 5 A było historycznym standardem, wyjścia 1 A zyskują na popularności w nowych instalacjach.

⚠️ Krytyczne ostrzeżenie dotyczące bezpieczeństwa:Przekładnik prądowy o prądzie wyjściowym 5 A lub 1 A jest źródłem prądu. Jego obwód wtórny musinigdypozostać otwarty, gdy przewód pierwotny jest pod napięciem. Otwarty przewód wtórny może generowaćekstremalnie wysokie, niebezpieczne napięcia(częstotysiące woltów), stwarzając poważne zagrożenie porażeniem prądem. Taka sytuacja może również spowodować przegrzanie i awarię rdzenia przekładnika prądowego, co może doprowadzić do zniszczenia przekładnika i uszkodzenia podłączonych urządzeń. Zawsze upewnij się, że zaciski wtórne są zwarte lub podłączone do miernika przed włączeniem zasilania obwodu pierwotnego.

Tenwybór pomiędzy wyjściem 1A i 5Aczęsto zależy od odległości do licznika i specyfikacji projektu.

Wyjście 333mV:Ten typ przekładnika prądowego generuje sygnał napięciowy o niskim poziomie. Przekładniki te są z natury bezpieczniejsze, ponieważ posiadają wbudowany rezystor obciążający, który przekształca prąd wtórny na napięcie. Taka konstrukcja zapobiega ryzyku wysokiego napięcia związanego z rozwarciem przekładnika prądowego 1 A lub 5 A. Sygnał 333 mV jest powszechnym standardem dla nowoczesnych cyfrowych mierników mocy.

Inny typ czujnika,Cewka Rogowskiego, generuje również sygnał wyjściowy na poziomie miliwoltów. Wymaga jednak osobnego integratora do prawidłowego działania. Cewki Rogowskiego są elastyczne i idealnie nadają się do pomiaru bardzo wysokich prądów lub w zastosowaniach o szerokim zakresie częstotliwości, ale generalnie nie nadają się do obciążeń.poniżej 20A.

Weryfikacja wymagań wejściowych licznika

Podstawową zasadą doboru przekładnika prądowego jest to, że napięcie wyjściowe przekładnika musi być zgodne z napięciem wejściowym licznika. Licznik zaprojektowany dla napięcia wejściowego 333 mV nie jest w stanie odczytać sygnału 5 A i odwrotnie. Proces weryfikacji obejmuje sprawdzenie kart katalogowych i zrozumienie pojęcia obciążenia.

Najpierw technik musi zidentyfikować typ wejścia określony przez producenta licznika. Informacja ta jest zazwyczaj wydrukowana na etykiecie urządzenia lub szczegółowo opisana w instrukcji instalacji. Napięcie wejściowe będzie wyraźnie określone jako 5 A, 1 A, 333 mV lub inna konkretna wartość.

Po drugie, technik musi wziąć pod uwagę całośćciężarObciążenie przekładnika prądowego (CT). Obciążenie to całkowite obciążenie podłączone do uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego, mierzone w woltoamperach (VA) lub omach (Ω). Obciążenie to obejmuje:

• Impedancja wewnętrzna samego licznika.
• Rezystancja przewodów biegnących od przekładnika prądowego do licznika.
• Impedancja innych podłączonych urządzeń.

Każdy CT mamaksymalne obciążenie(np. 1VA, 2,5VA, 5VA). Przekroczenie tej wartości spowoduje utratę dokładności przekładnika prądowego. Jak pokazuje poniższa tabela,impedancja wejściowa miernika zmienia siędrastycznie według typu, który jest głównym składnikiemcałkowity ciężar.

Niska impedancja miernika 5 A jest zaprojektowana tak, aby mierzyć napięcie bliskie zwarciu, natomiast wysoka impedancja miernika 333 mV jest zaprojektowana tak, aby mierzyć napięcie bez poboru znacznego prądu.

Wskazówka:Zawsze zapoznaj się z dokumentacją producenta przekładnika prądowego i miernika. Wielu producentów dostarczatabele zgodnościktóre wyraźnie wymieniają modele przekładników prądowych (CT) zatwierdzone do użytku z konkretnymi licznikami lub falownikami. Odwołanie się do tych dokumentów to najpewniejszy sposób na zagwarantowanie udanej instalacji.

Na przykład, producent falownika może udostępnić wykres pokazujący, że jego hybrydowy falownik „Model X” jest kompatybilny tylko z licznikiem „Eastron SDM120CTM” i powiązanym z nim przekładnikiem prądowym. Próba użycia innego przekładnika prądowego, nawet przy prawidłowym sygnale wyjściowym, może unieważnić gwarancję lub doprowadzić do awarii systemu.

Wybór właściwej klasy dokładności dla Twojego zastosowania

Po dobraniu wielkości przekładnika prądowego i dopasowaniu jego mocy wyjściowej, technik musi wybrać odpowiednią klasę dokładności. Klasa ta określa, jak bardzo prąd wyjściowy przekładnika prądowego odpowiada rzeczywistemu prądowi pierwotnemu. Wybór właściwej klasy zapewnia wystarczającą wiarygodność zebranych danych, niezależnie od ich przeznaczenia, czy to do rozliczeń, czy do ogólnego monitorowania. Niewłaściwy wybór może prowadzić do rozbieżności finansowych lub błędnych decyzji operacyjnych.

Definiowanie klas dokładności CT

Normy międzynarodowe, takie jakIEC 61869-2, zdefiniuj klasy dokładności przekładników prądowych. Norma ta określa dopuszczalny błąd przy różnych procentach prądu znamionowego przekładnika prądowego. Istnieje kluczowe rozróżnienie między klasami standardowymi a klasami specjalnymi, bardziej rygorystycznymi.

• Norma IEC 61869-2 określa wymagania dotyczące zarówno błędu przekładni prądowej, jak i przesunięcia fazowego.
• Specjalne przekładniki prądowe klasy „S” (np. klasa 0,5S) mają bardziej rygorystyczne limity błędów przy niskich poziomach prądu w porównaniu do ich standardowych odpowiedników (np. klasa 0,5).
• Na przykład przy 5% prądu znamionowego przekładnik prądowy klasy 0,5 może miećBłąd 1,5%, podczas gdy CT klasy 0,5S musi mieścić się w granicach 0,75%.

Dokładność obejmuje coś więcej niż tylko wielkość prądu. Obejmuje równieżprzesunięcie fazowelub błąd fazy. Jest to opóźnienie czasowe między pierwotnym przebiegiem prądu a wtórnym przebiegiem wyjściowym. Nawet niewielki błąd fazy może mieć wpływ na obliczenia mocy.

Kiedy wybrać dokładność na poziomie rozliczeniowym, a kiedy na poziomie monitorowania

Wymagana dokładność zależy od zastosowania. Przetworniki prądu zmiennego (CT) dzielą się na dwie kategorie: rozliczeniowe i monitorujące.

Stopień rozliczeniowyCT (np. klasy 0,5, 0,5S, 0,2) są niezbędne do rozliczeń przychodów. Gdy firma energetyczna lub właściciel nieruchomości wystawia najemcy rachunek za zużycie energii, pomiar musi być bardzo dokładny.mały błąd fazy może powodować znaczne niedokładności w pomiarach mocy czynnej, szczególnie w systemach o niskim współczynniku mocy. To bezpośrednio przekłada się na nieprawidłowe obciążenia finansowe.

Niedokładne pomiary mocy wynikające z błędu fazy mogą również powodować problemy wykraczające poza rozliczenia. W systemach trójfazowych może to prowadzić doNierównomierne obciążenia i naprężenia urządzeń. Może to nawet spowodować awarię przekaźników ochronnych., stwarzając zagrożenie dla bezpieczeństwa.

Stopień monitorowaniaPrzekładniki prądowe (np. klasy 1.0 i wyższej) nadają się do ogólnego zarządzania energią. Technicy używają ich do śledzenia wydajności urządzeń, identyfikacji wzorców obciążenia lub wewnętrznej alokacji kosztów. W przypadku tych zadań akceptowalny jest nieco niższy stopień precyzji. Wybór odpowiedniego rdzenia dzielonegoTransformator prądowyzapewnia, że ​​integralność danych odpowiada finansowym i operacyjnym interesom projektu.

Weryfikacja bezpieczeństwa i ochrony środowiska transformatora prądowego z rdzeniem dzielonym

Końcowe kontrole przeprowadzane przez technika obejmują potwierdzenie certyfikatów bezpieczeństwa i ocenę środowiska instalacji. Te kroki zapewniają, że wybranyTransformator prądowy z dzielonym rdzeniemdziała niezawodnie i bezpiecznie przez cały okres użytkowania. Zaniedbanie tych weryfikacji może prowadzić do przedwczesnej awarii, zagrożeń dla bezpieczeństwa i niezgodności z przepisami regionalnymi.

Sprawdzanie certyfikatów UL, CE i innych

Certyfikaty bezpieczeństwa nie podlegają negocjacjom. Potwierdzają one, że produkt został przetestowany przez niezależną jednostkę pod kątem spełnienia określonych norm bezpieczeństwa i wydajności. W Ameryce Północnej technik powinien szukać znaku UL lub ETL. W Europie znak CE jest obowiązkowy.

Znak CE oznacza zgodność z dyrektywami Unii Europejskiej, takimi jak:Dyrektywa niskonapięciowaAby zastosować ten znak, producent musi:

1. Przeprowadź dokładną ocenę ryzyka w celu zidentyfikowania i ograniczenia potencjalnych zagrożeń.
2. Przeprowadzanie testów zgodności zgodnie ze zharmonizowanymi normami.
3. Wydać formalnyDeklaracja zgodności, dokument prawny zakładający odpowiedzialność za zgodność produktu z wymaganiami.
4. Prowadzenie dokumentacji technicznej, obejmującej analizę ryzyka i instrukcje obsługi.

Zawsze sprawdzaj, czy certyfikaty są oryginalne i dotyczą konkretnego kupowanego modelu. Taka należyta staranność chroni zarówno sprzęt, jak i personel.

Ocena środowiska instalacji

Środowisko fizyczne ma znaczący wpływ na trwałość i dokładność tomografu komputerowego. Technik musi ocenić trzy kluczowe czynniki: temperaturę, wilgotność i zanieczyszczenia.

Temperatura pracy:Każdy CT ma określony zakres temperatur pracy. Niektóre modele działają w zakresie-30°C do 55°Cpodczas gdy inne, takie jak niektóre czujniki efektu Halla, mogą sobie z tym poradzić-40°C do +85°CTechnik musi wybrać urządzenie dostosowane do temperatur otoczenia w miejscu instalacji, od najzimniejszej zimowej nocy do najgorętszego letniego dnia.

Ochrona przed wilgocią i wnikaniem (IP): Wysoka wilgotność i bezpośrednie narażenie na działanie wodystanowią poważne zagrożenie.Wilgoć może powodować degradację izolacji, powodują korozję elementów metalowych i prowadzą do usterek elektrycznych.Stopień ochrony IPoznacza odporność urządzenia na kurz i wodę.

Stopień ochrony IP65 jest często wystarczający dla obudów ogólnego przeznaczenia. Jednak instalacje zewnętrzne mogą wymagać stopnia ochrony IP67 w celu ochrony przed zanurzeniem. W przypadku trudnych warunków mycia, takich jak przetwórstwo żywności,Stopień ochrony IP69KTransformator prądowy z dzielonym rdzeniem jest niezbędny.

Atmosfery korozyjne:W pobliżu linii brzegowych lub zakładów przemysłowych powietrze może być zasolone lub zawierać substancje chemiczne. Te czynniki korozyjne przyspieszają degradację obudowy i podzespołów wewnętrznych przekładnika prądowego. W takich warunkach technik powinien wybrać przekładnik prądowy z solidnych, odpornych na korozję materiałów i szczelną obudową.

---

Technik zapewnia pomyślną modernizację, postępując zgodnie z końcową listą kontrolną. Potwierdza ona, że ​​transformator prądowy z dzielonym rdzeniem spełnia wszystkie wymagania projektu.

• Rozmiar okna:Pasuje do średnicy przewodu.
• Natężenie w amperach:Przekroczono maksymalne obciążenie obwodu.
• Sygnał wyjściowy:Zgadza się z wejściem licznika.
• Klasa dokładności:Odpowiednie do zastosowania (rozliczanie czy monitorowanie).

Technik musi zawsze zweryfikować, czy wybrany przekładnik prądowy z rdzeniem dzielonym jest w pełni kompatybilny z urządzeniami pomiarowymi. Priorytetowe traktowanie modeli z odpowiednimi certyfikatami bezpieczeństwa dla danego regionu zapewnia ochronę zarówno personelu, jak i sprzętu.

Często zadawane pytania

Co się stanie, jeśli technik zamontuje tomograf komputerowy odwrotnie?

Instalując przekładnik prądowy odwrotnie, technik odwraca biegunowość przepływu prądu. Powoduje to, że licznik wskazuje ujemne wartości mocy. Aby pomiary były prawidłowe, strzałka lub etykieta na obudowie przekładnika prądowego musi być skierowana w kierunku przepływu prądu, w stronę obciążenia.

Czy technik może używać jednego dużego przekładnika prądowego do wielu przewodników?

Tak, technik może przepuścić wiele przewodów przez jeden przekładnik prądowy. Przekładnik zmierzy sumę wektorową prądów. Ta metoda sprawdza się w monitorowaniu mocy całkowitej. Nie nadaje się jednak do pomiaru poboru mocy w poszczególnych obwodach.

Dlaczego mój CT 333mV odczytuje nieprawidłowo?

Nieprawidłowe odczyty często wynikają z niedopasowania przekładnika prądowego (CT) do miernika. Technik musi potwierdzić, czy miernik jest skonfigurowany do sygnału wejściowego 333 mV. Użycie przekładnika prądowego 333 mV z miernikiem oczekującym sygnału wejściowego 5 A spowoduje uzyskanie niedokładnych danych.

Czy transformator prądowy potrzebuje własnego źródła zasilania?

Nie, standardowy pasywny przekładnik prądowy (CT) nie wymaga zewnętrznego źródła zasilania. Pobiera energię bezpośrednio z pola magnetycznego mierzonego przewodnika. Upraszcza to instalację i zmniejsza złożoność okablowania. Czujniki aktywne, takie jak niektóre urządzenia wykorzystujące efekt Halla, mogą wymagać zasilania pomocniczego.