Ako vybrať prúdový transformátor s deleným jadrom pre modernizačné aplikácie

AWG	Priemer (v palcoch)	Priemer (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

Inštalácie s viacerými vodičmi zväzkovanými dohromady si vyžadujú osobitnú pozornosť. Okno prúdového transformátora musí byť dostatočne veľké, aby obklopilo celý zväzok.kombinovaný obvod zväzku vodičov určuje minimálnu požadovanú veľkosť okna.

Tip pre profesionálov:Okienko CT by malo pasovaťluxusne okolo kábla alebo prípojniceTesné uloženie môže sťažiť inštaláciu, zatiaľ čo nadmerne veľký otvor môže spôsobiť chyby merania. Cieľom je pohodlné uloženie bez výrazného prázdneho priestoru.

Určenie maximálneho menovitého prúdu

Po overení fyzickej zhody je ďalším krokom výber správneho menovitého prúdu. Primárny menovitý prúd prúdového transformátora musí byť väčší ako maximálny očakávaný prúd monitorovaného obvodu. Tento menovitý prúd nie je menovitý prúd ističa, ale najvyšší trvalý prúd, ktorý bude záťaž odoberať.

Technik by mal zohľadniť potenciálne budúce zvýšenie elektrického zaťaženia. Tento postup zabráni neskoršej potrebe nákladnej výmeny.

Bežným osvedčeným postupom v odvetví je vybrať si CT s primárnym hodnotením, ktoré je125 %maximálneho trvalého zaťaženia. Táto 25 % rezerva poskytuje bezpečnostnú rezervu pre budúce rozšírenie a zabraňuje saturácii prúdového transformátora.

Napríklad, ak je maximálne trvalé zaťaženie obvodu 80 A, technik by vypočítal minimálnu hodnotu prúdového transformátora ako80 A * 1,25 = 100 AV tomto prípade by bola vhodnou voľbou 100A prúdový transformátor s deleným jadrom. Poddimenzovanie prúdového transformátora môže viesť k nasýteniu jadra, čo má za následok nepresné hodnoty a potenciálne poškodenie. Naopak, výrazné predimenzovanie môže znížiť presnosť pri nižších úrovniach prúdu, preto je kľúčové nájsť správnu rovnováhu.

Prispôsobenie výstupného signálu vášmu meraciemu prístroju

Keď technik potvrdí fyzické dimenzovanie, ďalšou kritickou úlohou je zabezpečiť elektrickú kompatibilitu. Prúdový transformátor s deleným jadrom funguje ako senzor, ktorý premieňa vysoký primárny prúd na signál nízkej úrovne. Tento výstupný signál sa musí presne zhodovať s tým, na čo je wattmetr alebo monitorovacie zariadenie navrhnuté. Nesprávne zladenie povedie k chybným údajom alebo v niektorých prípadoch k poškodeniu zariadenia.

Pochopenie bežných výstupov CT (5 A, 1 A, 333 mV)

Prúdové transformátory sú dostupné s niekoľkými štandardnými výstupnými signálmi. Tri najbežnejšie typy, ktoré sa používajú v dodatočných inštaláciách, sú 5 A (5 A), 1 A (1 A) a 333 milivoltov (333 mV). Každý z nich má odlišné charakteristiky a je vhodný pre rôzne scenáre.

Výstupy 5A a 1A:Ide o tradičné prúdové výstupy. PT produkuje sekundárny prúd, ktorý je priamo úmerný primárnemu prúdu. Napríklad PT s prúdom 100:5 A bude produkovať na sekundárnom vodiči 5 A, keď primárnym vodičom preteká prúd 100 A. Zatiaľ čo historickým štandardom bolo 5 A, výstupy 1 A získavajú na popularite pri nových inštaláciách.

⚠️ Dôležité bezpečnostné upozornenie:CT s výstupom 5 A alebo 1 A je zdroj prúdu. Jeho sekundárny obvod musínikdyzostať otvorený, kým je primárny vodič pod napätím. Otvorený sekundárny vodič môže generovaťextrémne vysoké, nebezpečné napätie(častotisíce voltov), čo predstavuje vážne nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom. Tento stav môže tiež spôsobiť prehriatie a zlyhanie jadra prúdového transformátora, čo môže viesť k jeho zničeniu a poškodeniu pripojených zariadení. Pred zapnutím primárneho obvodu sa vždy uistite, že sekundárne svorky sú skratované alebo pripojené k meraču.

Ten/Tá/Tovýber medzi výstupom 1A a 5Ačasto závisí od vzdialenosti k meraču a špecifikácií projektu.

Výstup 333 mV:Tento typ prúdového transformátora vytvára signál s nízkym napätím. Tieto prúdové transformátory sú vo svojej podstate bezpečnejšie, pretože majú zabudovaný zaťažovací rezistor, ktorý prevádza sekundárny prúd na napätie. Táto konštrukcia zabraňuje nebezpečenstvu vysokého napätia spojenému s prerušením obvodu prúdového transformátora 1 A alebo 5 A. Signál 333 mV je bežným štandardom pre moderné digitálne merače výkonu.

Ďalší typ senzora,Rogowského cievka, tiež produkuje výstup na úrovni milivoltov. Na správne fungovanie však vyžaduje samostatný integrátor. Rogowského cievky sú flexibilné a ideálne na meranie veľmi vysokých prúdov alebo v aplikáciách so širokými frekvenčnými rozsahmi, ale vo všeobecnosti nie sú vhodné pre záťažepod 20A.

Overenie vstupných požiadaviek vášho merača

Najzákladnejším pravidlom výberu prúdového transformátora je, že výstup prúdového transformátora musí zodpovedať vstupu merača. Merací prístroj určený pre vstup 333 mV nedokáže čítať signál 5 A a naopak. Tento proces overovania zahŕňa kontrolu technických listov a pochopenie konceptu záťaže.

Technik musí najprv identifikovať typ vstupu špecifikovaný výrobcom merača. Tieto informácie sú zvyčajne vytlačené na štítku zariadenia alebo podrobne uvedené v jeho inštalačnej príručke. Vstup bude jasne uvedený ako 5 A, 1 A, 333 mV alebo iná špecifická hodnota.

Po druhé, technik musí zvážiť celkovúzáťažna prúdovom transformátore. Záťaž je celková záťaž pripojená k sekundárnemu vinutiu prúdového transformátora, meraná vo voltampéroch (VA) alebo ohmoch (Ω). Táto záťaž zahŕňa:

• Vnútorná impedancia samotného merača.
• Odpor prívodných vodičov vedúcich z prúdového transformátora k meraču.
• Impedancia akýchkoľvek iných pripojených zariadení.

Každý CT mámaximálne zaťaženie(napr. 1VA, 2,5VA, 5VA). Prekročenie tohto výkonu spôsobí stratu presnosti prúdového transformátora. Ako ukazuje tabuľka nižšie,vstupná impedancia merača sa menídrasticky podľa typu, čo je hlavná súčasťcelková záťaž.

Nízka impedancia 5A merača je navrhnutá tak, aby bola takmer skratová, zatiaľ čo vysoká impedancia 333mV merača je navrhnutá tak, aby merala napätie bez odberu významného prúdu.

Tip pre profesionálov:Vždy si preštudujte dokumentáciu výrobcu pre prúdový transformátor aj pre merač. Mnoho výrobcov poskytujetabuľky kompatibilityktoré výslovne uvádzajú, ktoré modely prúdových transformátorov sú schválené na použitie s konkrétnymi meračmi alebo meničmi. Krížové odkazy na tieto dokumenty sú najistejším spôsobom, ako zaručiť úspešnú inštaláciu.

Napríklad výrobca meniča môže poskytnúť tabuľku, ktorá ukazuje, že jeho hybridný menič „Model X“ je kompatibilný iba s meračom „Eastron SDM120CTM“ a jeho pridruženým prúdovým transformátorom. Pokus o použitie iného prúdového transformátora, aj keď so správnym výstupným signálom, môže viesť k zrušeniu záruky alebo k poruche systému.

Výber správnej triedy presnosti pre vašu aplikáciu

Po dimenzovaní prúdového transformátora a prispôsobení jeho výstupu musí technik zvoliť vhodnú triedu presnosti. Táto hodnota definuje, ako presne sekundárny výstup prúdového transformátora zodpovedá skutočnému primárnemu prúdu. Výber správnej triedy zabezpečuje, že zhromaždené údaje sú dostatočne spoľahlivé na zamýšľaný účel, či už ide o kritickú fakturáciu alebo všeobecné monitorovanie. Nesprávny výber môže viesť k finančným nezrovnalostiam alebo chybným prevádzkovým rozhodnutiam.

Definovanie tried presnosti CT

Medzinárodné štandardy, ako napr.IEC 61869-2, definujú triedy presnosti prúdových transformátorov. Táto norma špecifikuje prípustnú chybu pri rôznych percentách menovitého prúdu prúdového transformátora. Existuje kľúčový rozdiel medzi štandardnými triedami a špeciálnymi, prísnejšími triedami.

• Norma IEC 61869-2 stanovuje výkonnostné požiadavky pre chybu pomeru prúdu aj fázový posun.
• Špeciálne prúdové transformátory triedy „S“ (napr. trieda 0,5S) majú prísnejšie limity chýb pri nízkych úrovniach prúdu v porovnaní so štandardnými náprotivkami (napr. trieda 0,5).
• Napríklad pri 5 % menovitého prúdu môže mať prúdový transformátor triedy 0,5Chyba 1,5 %, zatiaľ čo CT triedy 0,5S musí byť v rozmedzí 0,75 %.

Presnosť zahŕňa viac než len aktuálnu magnitúdu. Zahŕňa ajfázový posun, alebo fázová chyba. Ide o časové oneskorenie medzi priebehom primárneho prúdu a priebehom sekundárneho výstupu. Aj malá fázová chyba môže ovplyvniť výpočty výkonu.

Kedy zvoliť presnosť fakturačného stupňa vs. monitorovacieho stupňa

Aplikácia určuje požadovanú presnosť. CT sa vo všeobecnosti delia do dvoch kategórií: fakturačné a monitorovacie.

Fakturačná úroveňCT (napr. triedy 0,5, 0,5S, 0,2) sú nevyhnutné pre aplikácie v oblasti príjmov. Keď spoločnosť poskytujúca energie alebo prenajímateľ fakturuje nájomcovi spotrebu energie, meranie musí byť veľmi presné.Malá fázová chyba môže spôsobiť značné nepresnosti pri meraní činného výkonu, najmä v systémoch s nízkym účinníkom. To sa priamo premieta do nesprávnych finančných poplatkov.

Nepresné merania výkonu z dôvodu fázovej chyby môžu spôsobiť problémy aj mimo fakturácie. V trojfázových systémoch to môže viesť knevyvážené zaťaženie a namáhanie zariadení. Môže to dokonca spôsobiť poruchu ochranných relé, čím sa vytvárajú bezpečnostné riziká.

Monitorovacia úroveňCT (napr. triedy 1.0 a vyššie) sú vhodné na všeobecné riadenie energie. Technici ich používajú na sledovanie výkonu zariadení, identifikáciu vzorcov zaťaženia alebo interné rozdeľovanie nákladov. Pre tieto úlohy je prijateľný o niečo nižší stupeň presnosti. Výber správneho deleného jadraPrúdový transformátorzabezpečuje, aby integrita údajov zodpovedala finančným a prevádzkovým záujmom projektu.

Overenie vášho deleného prúdového transformátora z hľadiska bezpečnosti a životného prostredia

Záverečné kontroly technika zahŕňajú potvrdenie bezpečnostných certifikátov a posúdenie prostredia inštalácie. Tieto kroky zabezpečujú vybranýPrúdový transformátor s deleným jadromfunguje spoľahlivo a bezpečne počas celej svojej životnosti. Zanedbanie týchto overení môže viesť k predčasnému zlyhaniu, bezpečnostným rizikám a nedodržiavaniu regionálnych predpisov.

Kontrola certifikácií UL, CE a iných

Bezpečnostné certifikáty sú neobchodovateľné. Potvrdzujú, že produkt bol testovaný nezávislým orgánom, aby spĺňal špecifické bezpečnostné a výkonnostné normy. V Severnej Amerike by mal technik hľadať označenie UL alebo ETL. V Európe je označenie CE povinné.

Označenie CE označuje súlad so smernicami Európskej únie, ako napríkladSmernica o nízkom napätíNa použitie tejto značky musí výrobca:

1. Vykonajte dôkladné posúdenie rizík s cieľom identifikovať a zmierniť potenciálne nebezpečenstvá.
2. Vykonajte skúšky zhody podľa harmonizovaných noriem.
3. Vydať formálneVyhlásenie o zhode, právny dokument, ktorý preberá zodpovednosť za súlad produktu s predpismi.
4. Uchovávajte technickú dokumentáciu vrátane analýzy rizík a prevádzkových pokynov.

Vždy si overte, či sú certifikáty pravé a vzťahujú sa na konkrétny kupovaný model. Táto dôkladná kontrola chráni zariadenie aj personál.

Posúdenie prostredia inštalácie

Fyzické prostredie významne ovplyvňuje životnosť a presnosť CT prístroja. Technik musí vyhodnotiť tri kľúčové faktory: teplotu, vlhkosť a kontaminanty.

Prevádzková teplota:Každý prúdový transformátor má stanovený rozsah prevádzkových teplôt. Niektoré modely pracujú od-30 °C až 55 °C, zatiaľ čo iné, ako napríklad niektoré Hallove senzory, dokážu spracovať-40 °C až +85 °CTechnik si musí vybrať zariadenie určené pre okolité teploty miesta inštalácie, od najchladnejšej zimnej noci až po najteplejší letný deň.

Ochrana proti vlhkosti a vniknutiu (IP): Vysoká vlhkosť a priame vystavenie vodesú hlavnými hrozbami.Vlhkosť môže poškodiť izoláciu, korodujú kovové súčiastky a vedú k elektrickým poruchám.Stupeň krytia (IP)označuje odolnosť zariadenia voči prachu a vode.

Pre univerzálne kryty je často postačujúce krytie IP65. Vonkajšie inštalácie však môžu vyžadovať krytie IP67 na ochranu pred ponorením. Pre náročné prostredie s vysokými nárokmi na umývanie, ako napríklad pri spracovaní potravín, je potrebné...Stupeň krytia IP69KPrúdový transformátor s deleným jadrom je nevyhnutný.

Korozívne atmosféry:V blízkosti pobrežia alebo priemyselných závodov môže byť vo vzduchu prítomná soľ alebo chemikálie. Tieto korozívne látky urýchľujú degradáciu krytu a vnútorných komponentov prúdového meniča. V takomto prostredí by si technik mal vybrať prúdový menič s robustnými, koróziivzdornými materiálmi a utesnenými krytmi.

---

Technik zabezpečí úspešnú modernizáciu dodržaním záverečného kontrolného zoznamu. Tým sa potvrdí, že deleno-jadrový prúdový transformátor spĺňa všetky požiadavky projektu.

• Veľkosť okna:Zodpovedá priemeru vodiča.
• Prúd:Prekračuje maximálne zaťaženie obvodu.
• Výstupný signál:Zodpovedá vstupu merača.
• Trieda presnosti:Vhodné pre danú aplikáciu (fakturácia vs. monitorovanie).

Technik musí vždy overiť, či je vybraný prúdový transformátor s deleným jadrom plne kompatibilný s meracím hardvérom. Uprednostňovanie modelov s príslušnými bezpečnostnými certifikátmi pre daný región chráni personál aj zariadenia.

Často kladené otázky

Čo sa stane, ak technik nainštaluje CT naopak?

Technik, ktorý inštaluje prúdový transformátor (CT), obráti polaritu toku prúdu. To spôsobí, že merač bude ukazovať záporné hodnoty výkonu. Pre správne merania musí šípka alebo štítok na kryte CT smerovať v smere toku prúdu, teda k záťaži.

Môže technik použiť jeden veľký CT pre viacero vodičov?

Áno, technik môže prepojiť viacero vodičov jedným prúdovým transformátorom. Prúdový transformátor zmeria súčet (vektorový súčet) prúdov. Táto metóda funguje na monitorovanie celkového výkonu. Nie je vhodná na meranie spotreby jednotlivých obvodov.

Prečo je môj CT s hodnotou 333 mV nesprávny?

Nesprávne údaje často vyplývajú z nesúladu medzi prúdovým transformátorom (CT) a meračom. Technik musí potvrdiť, že merač je nakonfigurovaný na vstup 333 mV. Použitie 333 mV prúdového transformátora s meračom očakávajúcim vstup 5 A povedie k nepresným údajom.

Potrebuje prúdový transformátor vlastný zdroj napájania?

Nie, štandardný pasívny prúdový transformátor prúdu (CT) nevyžaduje externý zdroj napájania. Zbiera energiu priamo z magnetického poľa vodiča, ktorý meria. To zjednodušuje inštaláciu a znižuje zložitosť zapojenia. Aktívne senzory, ako napríklad niektoré zariadenia s Hallovým efektom, môžu potrebovať pomocné napájanie.