Kako izbrati tokovni transformator z deljenim jedrom za naknadno vgradnjo

AWG	Premer (v palcih)	Premer (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

Inštalacije z več vodniki, povezanimi skupaj, zahtevajo posebno pozornost. Okno tokovnega transformatorja mora biti dovolj veliko, da obkroži celoten snop.Skupni obseg snopa žic določa minimalno zahtevano velikost okna.

Nasvet profesionalca:Okno CT bi moralo ustrezatirazkošno okoli kabla ali vodilaTesno prileganje lahko oteži namestitev, prevelika odprtina pa lahko povzroči napake pri meritvah. Cilj je udobno prileganje brez večjega praznega prostora.

Določanje največje nazivne tokovne moči

Po potrditvi fizične ustreznosti je naslednji korak izbira pravilne nazivne amperaže. Nazivni primarni tok tokokroga mora biti večji od največjega pričakovanega toka nadzorovanega tokokroga. Ta nazivna vrednost ni nazivna vrednost izklopa odklopnika, temveč najvišja trajna amperaža, ki jo bo breme porabilo.

Tehnik mora upoštevati morebitna prihodnja povečanja električne obremenitve. Ta praksa preprečuje kasnejšo potrebo po dragi zamenjavi.

Običajna najboljša praksa v panogi je izbira CT-ja s primarno oceno, ki je125 %največje neprekinjene obremenitve. Ta 25-odstotni pufer zagotavlja varnostno rezervo za prihodnjo širitev in preprečuje nasičenje tokovnega transformatorja.

Na primer, če je največja neprekinjena obremenitev tokokroga 80 A, bi tehnik izračunal minimalno nazivno vrednost tokokroga kot80A * 1,25 = 100AV tem primeru bi bil ustrezna izbira 100A tokovni transformator z razcepljenim jedrom. Premajhna dimenzioniranost tokovnega transformatorja lahko povzroči nasičenost jedra, kar ima za posledico netočne odčitke in morebitno škodo. Nasprotno pa lahko znatno prevelika dimenzioniranost zmanjša natančnost pri nižjih tokovnih ravneh, zato je ključnega pomena najti pravo ravnovesje.

Usklajevanje izhodnega signala z merilnikom

Ko tehnik potrdi fizično dimenzioniranje, je naslednja ključna naloga zagotoviti električno združljivost. Tokovni transformator z razcepljenim jedrom deluje kot senzor, ki pretvarja visok primarni tok v signal nizke ravni. Ta izhodni signal se mora natančno ujemati s signalom, ki ga mora sprejeti merilnik moči ali nadzorna naprava. Nepravilno ujemanje bo povzročilo napačne podatke ali v nekaterih primerih poškodbo opreme.

Razumevanje običajnih izhodov tokovnega transformatorja (5 A, 1 A, 333 mV)

Tokovni transformatorji so na voljo z več standardnimi izhodnimi signali. Tri najpogostejše vrste, ki jih najdemo v naknadni vgradnji, so 5 amperov (5 A), 1 amper (1 A) in 333 milivoltov (333 mV). Vsak ima različne značilnosti in je primeren za različne scenarije.

Izhoda 5A in 1A:To so tradicionalni tokovni izhodi. CT proizvaja sekundarni tok, ki je neposredno sorazmeren s primarnim tokom. Na primer, CT s 100:5 A bo na sekundarnem vodniku ustvaril 5 A, ko skozi primarni vodnik teče 100 A. Medtem ko je bil 5 A zgodovinski standard, izhodi 1 A pridobivajo na priljubljenosti pri novih inštalacijah.

⚠️ Opozorilo o kritični varnosti:CT z izhodom 5 A ali 1 A je vir toka. Njegov sekundarni tokokrog moranikoliostane odprt, medtem ko je primarni vodnik pod napetostjo. Odprt sekundarni vodnik lahko ustvariizjemno visoke, nevarne napetosti(pogostotisoče voltov), kar predstavlja resno nevarnost električnega udara. Zaradi tega stanja se lahko jedro tokokroga pregreje in odpove, kar lahko uniči tokokrog in poškoduje priključene naprave. Preden vklopite primarni tokokrog, se vedno prepričajte, da so sekundarni priključki v kratkem stiku ali priključeni na števec.

Theizbira med izhodom 1A in 5Apogosto je odvisno od oddaljenosti do števca in projektnih specifikacij.

Izhod 333 mV:Ta vrsta tokovnega transformatorja proizvaja nizkonapetostni signal. Ti tokovni transformatorji so sami po sebi varnejši, ker imajo vgrajen upor, ki pretvarja sekundarni tok v napetost. Ta zasnova preprečuje nevarnost visoke napetosti, povezano z odprtim tokokrogom 1A ali 5A tokovnega transformatorja. Signal 333 mV je običajen standard za sodobne digitalne merilnike moči.

Druga vrsta senzorja,Rogowskijeva tuljava, prav tako proizvaja izhod na ravni milivoltov. Vendar pa za pravilno delovanje potrebuje ločen integrator. Rogowskijeve tuljave so fleksibilne in idealne za merjenje zelo visokih tokov ali v aplikacijah s širokimi frekvenčnimi območji, vendar na splošno niso primerne za obremenitvepod 20A.

Preverjanje vhodnih zahtev merilnika

Najosnovnejše pravilo izbire tokovnega transformatorja je, da se mora izhod tokovnega transformatorja ujemati z vhodom merilnika. Merilnik, zasnovan za vhod 333 mV, ne more brati signala 5 A in obratno. Ta postopek preverjanja vključuje preverjanje podatkovnih listov in razumevanje koncepta obremenitve.

Najprej mora tehnik ugotoviti vrsto vhoda, ki jo je določil proizvajalec merilnika. Te informacije so običajno natisnjene na nalepki naprave ali podrobno opisane v priročniku za namestitev. Vhod bo jasno naveden kot 5 A, 1 A, 333 mV ali druga specifična vrednost.

Drugič, tehnik mora upoštevati skupnobremena tokovnem transformatorju. Obremenitev je skupna obremenitev, priključena na sekundarni navoj tokovnega transformatorja, merjena v volt-amperih (VA) ali ohmih (Ω). Ta obremenitev vključuje:

• Notranja impedanca samega merilnika.
• Upornost priključnih žic, ki potekajo od tokovnega transformatorja do merilnika.
• Impedanca vseh drugih priključenih naprav.

Vsak CT imanajvišja stopnja obremenitve(npr. 1VA, 2,5VA, 5VA). Če presežete to nazivno vrednost, bo točni transformator izgubil natančnost. Kot prikazuje spodnja tabela,vhodna impedanca merilnika se spreminjadrastično po vrsti, kar je glavna sestavinaskupna obremenitev.

Nizka impedanca 5A merilnika je zasnovana tako, da povzroči skoraj kratek stik, medtem ko je visoka impedanca 333mV merilnika zasnovana za merjenje napetosti brez večje porabe toka.

Nasvet profesionalca:Vedno preverite dokumentacijo proizvajalca za tokovni transformator in merilnik. Mnogi proizvajalci ponujajotabele združljivostiki izrecno navajajo, kateri modeli tokovnih transformatorjev so odobreni za uporabo z določenimi števci ali razsmerniki. Navzkrižno sklicevanje na te dokumente je najzanesljivejši način za uspešno namestitev.

Na primer, proizvajalec razsmernikov lahko predloži tabelo, ki prikazuje, da je njegov hibridni razsmernik »Model X« združljiv samo z merilnikom »Eastron SDM120CTM« in pripadajočim tokovnim transformatorjem. Poskus uporabe drugačnega tokovnega transformatorja, tudi s pravilnim izhodnim signalom, lahko razveljavi garancijo ali povzroči okvaro sistema.

Izbira pravega razreda točnosti za vašo aplikacijo

Po dimenzioniranju tokovnega transformatorja in uskladitvi njegovega izhoda mora tehnik izbrati ustrezen razred točnosti. Ta nazivna vrednost določa, kako natančno sekundarni izhod tokovnega transformatorja predstavlja dejanski primarni tok. Izbira pravilnega razreda zagotavlja, da so zbrani podatki dovolj zanesljivi za predvideni namen, bodisi za kritično obračunavanje bodisi za splošno spremljanje. Nepravilna izbira lahko povzroči finančna neskladja ali napačne operativne odločitve.

Določanje razredov točnosti CT

Mednarodni standardi, kot soIEC 61869-2, definirajo razrede točnosti točnega transformatorja. Ta standard določa dovoljeno napako pri različnih odstotkih nazivnega toka tonskega transformatorja. Obstaja ključna razlika med standardnimi razredi in posebnimi, strožjimi razredi.

• Standard IEC 61869-2 opisuje zahteve glede delovanja tako za napako razmerja toka kot za fazni premik.
• Posebni tokovni transformatorji razreda 'S' (npr. razred 0,5S) imajo strožje omejitve napak pri nizkih tokovnih ravneh v primerjavi s standardnimi ustrezniki (npr. razred 0,5).
• Na primer, pri 5 % nazivnega toka ima lahko tokovni transformator razreda 0,51,5-odstotna napaka, medtem ko mora biti CT razreda 0,5S znotraj 0,75 %.

Natančnost vključuje več kot le trenutno magnitudo. Vključuje tudifazni premikali fazna napaka. To je časovni zamik med primarno tokovno obliko in sekundarno izhodno valovno obliko. Že majhna fazna napaka lahko vpliva na izračune moči.

Kdaj izbrati obračunsko oceno v primerjavi z nadzorno oceno natančnosti

Uporaba narekuje zahtevano natančnost. Tokovni transformatorji se običajno delijo v dve kategoriji: za obračunavanje in za spremljanje.

Obračunski razredTokovni transformatorji (npr. razreda 0,5, 0,5S, 0,2) so bistveni za uporabo v prihodkih. Ko komunalno podjetje ali najemodajalec najemniku zaračuna porabo energije, mora biti meritev zelo natančna.Majhna fazna napaka lahko povzroči znatne netočnosti pri merjenju aktivne moči, zlasti v sistemih z nizkim faktorjem moči. To neposredno pomeni napačne finančne stroške.

Netočne meritve moči zaradi fazne napake lahko povzročijo tudi težave, ki presegajo obračunavanje. V trifaznih sistemih lahko to privede doneuravnotežene obremenitve in obremenitev opreme. Lahko celo povzroči okvaro zaščitnih relejev, kar ustvarja varnostna tveganja.

Monitoring-gradeTokovni transformatorji (npr. razreda 1.0 in višjega) so primerni za splošno upravljanje z energijo. Tehniki jih uporabljajo za sledenje delovanja opreme, prepoznavanje vzorcev obremenitve ali interno razporejanje stroškov. Za te naloge je sprejemljiva nekoliko nižja stopnja natančnosti. Izbira pravega deljenega jedraTokovni transformatorzagotavlja, da integriteta podatkov ustreza finančnim in operativnim vložkom projekta.

Preverjanje vašega deljene tokovne transformatorja za varnost in okolje

Končni pregledi tehnika vključujejo potrditev varnostnih certifikatov in oceno okolja namestitve. Ti koraki zagotavljajo izbranoTokovni transformator z razcepljenim jedromdeluje zanesljivo in varno celotno življenjsko dobo. Zanemarjanje teh preverjanj lahko povzroči prezgodnjo odpoved, varnostne nevarnosti in neskladnost z regionalnimi predpisi.

Preverjanje UL, CE in drugih certifikatov

Varnostni certifikati so neizpodbitni. Potrjujejo, da je izdelek preizkusil neodvisen organ, da izpolnjuje posebne varnostne in zmogljivostne standarde. V Severni Ameriki mora tehnik preveriti oznako UL ali ETL. V Evropi je oznaka CE obvezna.

Oznaka CE označuje skladnost z direktivami Evropske unije, kot je npr.Direktiva o nizki napetostiZa uporabo te oznake mora proizvajalec:

1. Izvedite temeljito oceno tveganja, da ugotovite in zmanjšate morebitne nevarnosti.
2. Izvedite preskuse skladnosti v skladu z usklajenimi standardi.
3. Izdajte formalnoIzjava o skladnosti, pravni dokument, ki prevzema odgovornost za skladnost izdelka.
4. Vzdržujte tehnično dokumentacijo, vključno z analizo tveganja in navodili za uporabo.

Vedno preverite, ali so certifikati pristni in veljajo za določen model, ki ga kupujete. Ta skrbni pregled ščiti tako opremo kot osebje.

Ocena namestitvenega okolja

Fizično okolje pomembno vpliva na življenjsko dobo in natančnost CT-ja. Tehnik mora oceniti tri ključne dejavnike: temperaturo, vlago in onesnaževalce.

Delovna temperatura:Vsak tokovni transformator ima določeno območje delovanja. Nekateri modeli delujejo odod -30 °C do 55 °C, medtem ko drugi, kot so nekateri Hallovi senzorji, lahko obvladujejo-40 °C do +85 °CTehnik mora izbrati napravo, ki je zasnovana za temperature okolice na mestu namestitve, od najhladnejše zimske noči do najtoplejšega poletnega dne.

Zaščita pred vlago in vdorom (IP): Visoka vlažnost in neposredna izpostavljenost vodiso velike grožnje.Vlaga lahko poslabša izolacijo, korodirajo kovinske komponente in vodijo do električnih napak.Stopnja zaščite pred vdorom (IP)označuje odpornost naprave na prah in vodo.

Za ohišja za splošno uporabo je pogosto zadostna stopnja zaščite IP65. Vendar pa lahko za zunanje namestitve zahtevajo zaščito pred potopitvijo IP67. Za zahtevna okolja, ki zahtevajo izpiranje, kot je na primer predelava hrane, je potrebnaZaščita IP69KTokovni transformator z razcepljenim jedrom je bistvenega pomena.

Korozivne atmosfere:Lokacije v bližini obal ali industrijskih obratov lahko vsebujejo sol ali kemikalije v zraku. Te korozivne snovi pospešujejo razgradnjo ohišja in notranjih komponent tokovnega transformatorja. V takšnih okoljih mora tehnik izbrati tokovni transformator iz robustnih, korozijsko odpornih materialov in zaprtih ohišj.

---

Tehnik zagotovi uspešno naknadno vgradnjo tako, da sledi končnemu kontrolnemu seznamu. To potrjuje, da tokovni transformator z razcepljenim jedrom izpolnjuje vse potrebe projekta.

• Velikost okna:Ustreza premeru vodnika.
• Amperaža:Presega največjo obremenitev tokokroga.
• Izhodni signal:Ujema se z vhodom merilnika.
• Razred točnosti:Ustreza aplikaciji (obračunavanje v primerjavi s spremljanjem).

Tehnik mora vedno preveriti, ali je izbrani tokovni transformator z deljenim jedrom popolnoma združljiv z merilno strojno opremo. Dajanje prednosti modelom z ustreznimi varnostnimi certifikati za regijo ščiti tako osebje kot opremo.

Pogosta vprašanja

Kaj se zgodi, če tehnik namesti CT obratno?

Tehnik, ki namešča tokovni transformator, obrne polarnost toka. Zaradi tega merilnik prikazuje negativne odčitke moči. Za pravilne meritve mora puščica ali nalepka na ohišju tokovnega transformatorja kazati v smeri toka, proti bremenu.

Ali lahko tehnik uporabi en velik CT za več vodnikov?

Da, tehnik lahko skozi en sam tokovni transformator napelje več vodnikov. Tokovni transformator bo izmeril neto vrednost (vektorsko vsoto) tokov. Ta metoda deluje za spremljanje skupne moči. Ni primerna za merjenje porabe posameznega tokokroga.

Zakaj je odčitek mojega CT-ja 333 mV napačen?

Napačni odčitki so pogosto posledica neusklajenosti med tokovnim transformatorjem in merilnikom. Tehnik mora potrditi, da je merilnik konfiguriran za vhod 333 mV. Uporaba tokovnega transformatorja 333 mV z merilnikom, ki pričakuje vhod 5 A, bo povzročila netočne podatke.

Ali tokovni transformator potrebuje lasten vir napajanja?

Ne, standardni pasivni tokovni transformator ne potrebuje zunanjega vira napajanja. Energijo pridobiva neposredno iz magnetnega polja prevodnika, ki ga meri. To poenostavi namestitev in zmanjša kompleksnost ožičenja. Aktivni senzorji, tako kot nekatere naprave s Hallovim efektom, lahko potrebujejo pomožno napajanje.