Czujniki prądu: rdzeń dzielony, rdzeń stały i dlaczego warto się tym przejmować

Sercem każdego urządzenia monitorującego moc jest Transformatory prądowe CT (CT). Jeśli zastanawiasz się, dlaczego warto ich używać i jak działają, oto krótki przegląd podstaw AC CT.

Czujniki prądu służą do pomiaru prądu w obwodzie. Działają poprzez konwersję prądu indukowanego magnetycznie umieszczonych na nich przewodników na proporcjonalne prądy przepływające przez przewody przekładnika prądowego. Umożliwiają one miernikowi mocy pomiar prądu w obwodzie, co przy bezpośrednim pomiarze prądu spowodowałoby przeciążenie miernika. Jeśli zasilanie ma być monitorowane, wymagany jest przekładnik prądowy.

Aktualny typ czujnika

Istnieją dwa główne typy CT.

Stały CT tworzy trwale zamknięty rdzeń. Instalacja przekładnika prądowego z rdzeniem stałym wymaga przerwania przewodu, aby przeprowadzić go przez rdzeń przekładnika prądowego (wyobraź sobie sznurek przechodzący przez ucho igły). Zaletą solidnych przekładników prądowych jest to, że są one generalnie tańsze i dokładniejsze. Najczęściej stosowane są w nowych instalacjach.

Przekładniki prądowe z dzielonym rdzeniem mają „rozszczepiony” rdzeń, co pozwala na otwarcie przekładnika prądowego i umieszczenie go wokół przewodu bez odłączania przewodu lub przerywania okablowania. Przekładniki prądowe z dzielonym rdzeniem mogą być droższe, ale ich wygoda często przewyższa koszt w przypadku instalacji modernizacyjnych.

aktualna ocena

Większość przekładników prądowych jest oznaczona zgodnie z ich aktualną wartością znamionową. Ważne jest, aby używać przekładnika prądowego o wartości znamionowej możliwie najbliższej rzeczywistemu prądowi, aby uzyskać dokładność przekładnika prądowego przy najniższym możliwym obciążeniu.

Większość przekładników prądowych zaczyna być dokładna przy 5-10% ich znamionowej pojemności, w zależności od ich klasy dokładności (patrz Dokładność poniżej). Przy niższych obciążeniach niektóre przekładniki prądowe mogą stać się bardzo niedokładne.

Większość przekładników prądowych utrzymuje dokładność na poziomie 120–130% ich znamionowej pojemności. Powyżej maksymalnych wartości znamionowych przekładnik prądowy ulegnie „nasyceniu”, a dokładność pomiaru szybko się pogorszy. Przeciążenie przekładnika prądowego może również spowodować jego uszkodzenie.

Wybór najlepszego prądu znamionowego dla przekładnika prądowego powinien opierać się na oczekiwanych obciążeniach minimalnych, średnich i maksymalnych. Rozważmy obwód z wyłącznikiem automatycznym 100 A. Jeśli używany jest przekładnik prądowy o prądzie znamionowym 70 A i klasie dokładności 1,0 (maksymalna obciążalność 84 A), przekładnik prądowy będzie miał dokładność przy obciążeniu 7 A, natomiast przekładnik prądowy o znamionowym prądzie znamionowym 100 A będzie miał dokładność przy obciążeniu 10 A. Jest to konieczne tylko wtedy, gdy obwód jest lekko obciążony. Za każdym razem, gdy w obwodzie wystąpi prąd 84A lub większy, nie można go dokładnie zmierzyć za pomocą przekładnika prądowego 70A, co może spowodować uszkodzenie przekładnika prądowego.

dokładność

Przekładniki prądowe są dostępne w różnych klasach dokładności, z błędami w zakresie od 0,1% do 5%. Typowy przekładnik prądowy ma dokładność 1% (tzw. klasa 1.0). Dokładność zostanie wyrażona w określonym zakresie obciążenia. W przypadku przekładnika prądowego o wartości znamionowej 1% dokładność wyrażana jest w zakresie pomiarowym od 10% do 120% prądu znamionowego przekładnika prądowego. Dlatego przekładnik prądowy klasy 1.0 o prądzie znamionowym 100 amperów zapewni dokładność 1% w zakresie prądu od 10 do 120 amperów.

fizyczny rozmiar

Zwróć uwagę na wewnętrzną średnicę przekładnika prądowego. Opisuje to rozmiar otworu wewnątrz przekładnika prądowego. Jeśli spróbujesz użyć przekładnika prądowego o zbyt małej średnicy wewnętrznej, nie zmieści się on wokół przewodu. Jeśli będzie za duży, nie będzie tak dokładny.

wyjście

Sam przekładnik prądowy będzie miał prąd wyjściowy, taki jak 1 A lub 5 A, co reprezentuje wartość wyjściową znamionowej wartości znamionowej przekładnika prądowego. Bocznikowe przekładniki prądowe wykorzystują wewnętrzne rezystory (boczniki) do generowania napięcia wyjściowego, takiego jak 0,33 V, i wyjścia prądowego. Wyjściowe przekładniki prądowe mogą generować nienormalnie wysokie i niebezpieczne napięcia, gdy przewody są odłączone, a przekładnik prądowy jest zainstalowany na przewodzie pod napięciem. Dlatego bocznikowe przekładniki prądowe mają zalety związane z bezpieczeństwem i są preferowane w obwodach o większej mocy.

zainstalować

Jednym z najczęstszych błędów w instalacjach CT jest zła orientacja. CT musi być zorientowany określoną stroną skierowaną w stronę źródła (od obciążenia). CT często mają wskaźniki pomagające we właściwym pozycjonowaniu. Źle zorientowane przekładniki prądowe mogą skutkować ujemnymi odczytami mocy.