Hogyan válasszunk osztott magos áramváltót utólagos alkalmazásokhoz?

AWG	Átmérő (hüvelyk)	Átmérő (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

A több, egy kötegben elhelyezett vezetőből álló telepítések különös figyelmet igényelnek. A CT-ablaknak elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy körülvegye a teljes köteget.A kötegelt vezetékek együttes kerülete határozza meg a minimálisan szükséges ablakméretet.

Profi tipp:A CT-ablaknak illeszkednie kellluxusosan a kábel vagy a gyűjtősín körülA szoros illeszkedés megnehezítheti a beszerelést, míg a túlzottan nagy nyílás mérési hibákat okozhat. A cél a kényelmes illeszkedés jelentős üres hely nélkül.

A maximális áramerősség meghatározása

A fizikai illeszkedés megerősítése után a következő lépés a megfelelő áramerősség kiválasztása. Az áramváltó primer áramerősségének nagyobbnak kell lennie, mint a felügyelt áramkör maximálisan várható árama. Ez a névleges érték nem a megszakító kioldási értéke, hanem a terhelés által felvett legnagyobb tartós áramerősség.

A szerelőnek figyelembe kell vennie a jövőbeni elektromos terhelésnövekedést. Ez a gyakorlat később elkerüli a költséges cserét.

Az iparágban bevett gyakorlat szerint olyan áramváltót kell választani, amelynek elsődleges névleges értéke125%a maximális folyamatos terhelésnek. Ez a 25%-os puffer biztonsági tartalékot biztosít a jövőbeni táguláshoz, és megakadályozza a CT telítődését.

Például, ha egy áramkör maximális folyamatos terhelése 80 A, a technikus a minimális CT-értéket a következőképpen számítja ki:80A * 1,25 = 100AEbben az esetben egy 100 A-es osztott vasmagos áramváltó lenne a megfelelő választás. Az áramváltó alulméretezése a vasmag telítődéséhez vezethet, ami pontatlan mérési eredményeket és potenciális károsodást eredményezhet. Ezzel szemben a jelentős túlméretezés csökkentheti a pontosságot alacsonyabb áramszinteken, ezért kulcsfontosságú a megfelelő egyensúly megtalálása.

A kimeneti jel illesztése a mérőműszerhez

Miután a technikus megerősítette a fizikai méretezést, a következő kritikus feladat az elektromos kompatibilitás biztosítása. Az osztott magos áramváltó érzékelőként működik, és a nagy primer áramot alacsony szintű jellé alakítja. Ennek a kimeneti jelnek pontosan meg kell egyeznie azzal, amit a teljesítménymérő vagy a felügyeleti eszköz fogadni tervezett. A helytelen illesztés hibás adatokhoz, vagy bizonyos esetekben a berendezés károsodásához vezethet.

A gyakori CT-kimenetek megértése (5A, 1A, 333mV)

Az áramváltók számos szabványos kimeneti jellel kaphatók. A három leggyakoribb típus, amelyek retrofit alkalmazásokban megtalálhatók, az 5 amper (5A), az 1 amper (1A) és a 333 millivolt (333mV). Mindegyiknek megvannak a sajátosságai, és különböző forgatókönyvekhez alkalmasak.

5A és 1A kimenetek:Ezek hagyományos áramkimenetek. Az áramváltó (CT) szekunder áramot állít elő, amely egyenesen arányos a primer árammal. Például egy 100:5 A-es áramváltó 5 A-t állít elő a szekunder tekercsen, amikor 100 A folyik át a primer vezetőn. Míg a történelmi szabvány az 5 A volt, az 1 A-es kimenetek egyre népszerűbbek az új telepítéseknél.

⚠️ Fontos biztonsági figyelmeztetés:Egy 5 A-es vagy 1 A-es kimenetű áramváltó (CT) áramforrás. Szekunder áramköréneksohanyitva kell hagyni, amíg az elsődleges vezető feszültség alatt van. Egy nyitott szekunder tekercs feszültséget generálhatrendkívül magas, veszélyes feszültségek(gyakrantöbb ezer volt), ami komoly áramütés veszélyét hordozza magában. Ez az állapot az áramváltó magjának túlmelegedését és meghibásodását is okozhatja, ami potenciálisan tönkreteheti az áramváltót és károsíthatja a csatlakoztatott eszközöket. A primer áramkör feszültség alá helyezése előtt mindig győződjön meg arról, hogy a szekunder csatlakozók rövidre vannak zárva, vagy mérőhöz vannak csatlakoztatva.

A1A és 5A kimenet közötti választásgyakran függ a mérőtől való távolságtól és a projekt specifikációitól.

333 mV-os kimenet:Ez a típusú áramváltó alacsony feszültségjelet állít elő. Ezek az áramváltók eleve biztonságosabbak, mivel beépített terhelési ellenállással rendelkeznek, amely a szekunder áramot feszültséggé alakítja. Ez a kialakítás megakadályozza az 1 A-es vagy 5 A-es áramváltó szakadásából adódó nagyfeszültségű veszélyt. A 333 mV-os jel a modern digitális teljesítménymérők általános szabványa.

Egy másik érzékelőtípus, aRogowski-tekercs, szintén millivolt szintű kimenetet produkál. A megfelelő működéshez azonban külön integrátorra van szükség. A Rogowski-tekercsek rugalmasak és ideálisak nagyon nagy áramok mérésére vagy széles frekvenciatartományú alkalmazásokhoz, de általában nem alkalmasak terhelésekhez20A alatt.

A mérő bemeneti követelményeinek ellenőrzése

A CT kiválasztásának legalapvetőbb szabálya, hogy a CT kimenetének meg kell egyeznie a mérő bemenetével. Egy 333 mV-os bemenetre tervezett mérő nem tud 5 A-es jelet leolvasni, és fordítva. Ez az ellenőrzési folyamat magában foglalja az adatlapok ellenőrzését és a terhelés fogalmának megértését.

Először is, a technikusnak meg kell határoznia a mérő gyártója által megadott bemeneti típust. Ez az információ általában a készülék címkéjén található, vagy a telepítési kézikönyvben részletesen szerepel. A bemenet egyértelműen fel van tüntetve 5A, 1A, 333mV vagy más meghatározott értékként.

Másodszor, a technikusnak figyelembe kell vennie a teljestehera CT-n. A terhelés a CT szekunder tekercsére csatlakoztatott teljes terhelés, volt-amperben (VA) vagy ohmban (Ω) mérve. Ez a terhelés a következőket tartalmazza:

• Magának a mérőeszköznek a belső impedanciája.
• A CT-től a mérőműszerig futó vezetékek ellenállása.
• Bármely más csatlakoztatott eszköz impedanciája.

Minden CT-nek van egymaximális terhelési besorolás(pl. 1 VA, 2,5 VA, 5 VA). Ezen érték túllépése a CT pontosságának csökkenését okozza. Amint az alábbi táblázat mutatja, aA mérőműszer bemeneti impedanciája változódrasztikusan típusonként, ami a fő összetevőjeteljes teher.

Az 5 A-es mérő alacsony impedanciája közel rövidzárlatot okoz, míg a 333 mV-os mérő nagy impedanciája a feszültség mérésére szolgál jelentős áramfelvétel nélkül.

Profi tipp:Mindig olvassa el a gyártó dokumentációját mind a CT, mind a mérőeszköz esetében. Sok gyártó biztosítkompatibilitási táblázatokamelyek kifejezetten felsorolják, hogy mely CT-modellek engedélyezettek bizonyos mérőkkel vagy inverterekkel való használatra. Ezen dokumentumok kereszthivatkozása a legbiztosabb módja a sikeres telepítés garantálásának.

Például egy invertergyártó megadhat egy táblázatot, amely azt mutatja, hogy az általa gyártott „Model X” hibrid inverter csak az „Eastron SDM120CTM” mérőműszerrel és a hozzá tartozó áramváltóval kompatibilis. Más áramváltó használata, még a megfelelő kimeneti jellel is, érvénytelenítheti a garanciát vagy a rendszer meghibásodásához vezethet.

A megfelelő pontossági osztály kiválasztása az alkalmazásához

A CT méretezését és kimenetének illesztését követően a technikusnak ki kell választania a megfelelő pontossági osztályt. Ez a besorolás határozza meg, hogy a CT szekunder kimenete mennyire pontosan tükrözi a tényleges primer áramot. A megfelelő osztály kiválasztása biztosítja, hogy a gyűjtött adatok kellően megbízhatóak legyenek a kívánt cél eléréséhez, legyen szó kritikus számlázásról vagy általános felügyeletről. A nem megfelelő kiválasztás pénzügyi eltérésekhez vagy hibás működési döntésekhez vezethet.

CT pontossági osztályok meghatározása

Nemzetközi szabványok, mint példáulIEC 61869-2, meghatározzák a CT pontossági osztályait. Ez a szabvány meghatározza a megengedett hibát a CT névleges áramának különböző százalékainál. Kulcsfontosságú különbség van a standard osztályok és a speciális, szigorúbb osztályok között.

• Az IEC 61869-2 szabvány felvázolja az áramarány hibájára és a fáziseltolódásra vonatkozó teljesítménykövetelményeket.
• A speciális „S” osztályú áramváltók (pl. 0,5S osztály) szigorúbb hibahatárokkal rendelkeznek alacsony áramszinteken a standard megfelelőikhez (pl. 0,5 osztály) képest.
• Például a névleges áram 5%-ánál egy 0,5 osztályú áramváltónak lehet egy1,5%-os hiba, míg egy 0,5S osztályú CT-nek 0,75%-on belül kell lennie.

A pontosság többet jelent, mint pusztán az áram nagyságát. Magában foglalja azt is,fáziseltolódás, vagy fázishiba. Ez az elsődleges áramhullámforma és a másodlagos kimeneti hullámforma közötti időeltolás. Már egy kis fázishiba is befolyásolhatja a teljesítményszámításokat.

Mikor válasszuk a számlázási szintű, illetve a monitorozási szintű pontosságot?

Az alkalmazás határozza meg a szükséges pontosságot. A CT-k általában két kategóriába sorolhatók: számlázási minőségű és monitorozási minőségű.

Számlázási fokozatA CT-k (pl. 0,5, 0,5S, 0,2 osztályúak) elengedhetetlenek a bevételi alkalmazásokhoz. Amikor egy közműszolgáltató vagy a bérbeadó számlát állít ki a bérlőnek az energiafogyasztásért, a mérésnek nagy pontosságúnak kell lennie.A kis fázishiba jelentős pontatlanságokat okozhat az aktív teljesítmény mérésében, különösen alacsony teljesítménytényezőjű rendszerekben. Ez közvetlenül helytelen pénzügyi költségekhez vezet.

A fázishibából eredő pontatlan teljesítménymérések a számlázáson túlmutató problémákat is okozhatnak. Háromfázisú rendszerekben ez a következőkhöz vezethet:kiegyensúlyozatlan terhelések és berendezési igénybevétel. Ez akár a védőrelék meghibásodását is okozhatja, biztonsági kockázatokat teremtve.

Monitoring minőségűAz áramváltók (pl. 1.0-s és magasabb osztályúak) általános energiagazdálkodásra alkalmasak. A technikusok a berendezések teljesítményének nyomon követésére, a terhelési minták azonosítására vagy a költségek belső elosztására használják őket. Ezekhez a feladatokhoz valamivel alacsonyabb pontossági fok is elfogadható. A megfelelő osztott magos kiválasztásaÁramváltóbiztosítja, hogy az adatok integritása megfeleljen a projekt pénzügyi és működési tétjeinek.

Az osztott magos áramváltó biztonsági és környezetvédelmi ellenőrzése

A technikus végső ellenőrzései magukban foglalják a biztonsági tanúsítványok megerősítését és a telepítési környezet felmérését. Ezek a lépések biztosítják a kiválasztottOsztott magú áramváltómegbízhatóan és biztonságosan működik teljes élettartama alatt. Ezen ellenőrzések elhanyagolása idő előtti meghibásodáshoz, biztonsági kockázatokhoz és a regionális előírások be nem tartásához vezethet.

UL, CE és egyéb tanúsítványok ellenőrzése

A biztonsági tanúsítványok nem képezik vita tárgyát. Megerősítik, hogy a terméket egy független szerv tesztelte, hogy megfeleljen a meghatározott biztonsági és teljesítményi szabványoknak. Észak-Amerikában a technikusoknak UL vagy ETL jelölést kell keresniük. Európában a CE jelölés kötelező.

A CE-jelölés az Európai Unió irányelveinek való megfelelést jelzi, mint például aAlacsony feszültségű irányelvA jelölés elhelyezéséhez a gyártónak a következőket kell tennie:

1. Végezzen alapos kockázatértékelést a lehetséges veszélyek azonosítása és elhárítása érdekében.
2. Végezzen megfelelőségi vizsgálatokat a harmonizált szabványoknak megfelelően.
3. Adjon ki egy hivatalosMegfelelőségi nyilatkozat, egy jogi dokumentum, amely felelősséget vállal a termék megfelelőségéért.
4. Műszaki dokumentáció vezetése, beleértve a kockázatelemzést és a kezelési utasításokat.

Mindig ellenőrizze, hogy a tanúsítványok valódiak-e és érvényesek-e a megvásárolt modellre. Ez a kellő gondosság mind a berendezést, mind a személyzetet védi.

A telepítési környezet felmérése

A fizikai környezet jelentősen befolyásolja a CT élettartamát és pontosságát. A technikusnak három kulcsfontosságú tényezőt kell értékelnie: a hőmérsékletet, a nedvességet és a szennyeződéseket.

Üzemi hőmérséklet:Minden CT-nek megvan a meghatározott üzemi hőmérséklet-tartománya. Egyes modellek a következő tartományban működnek:-30°C és 55°C között, míg mások, mint például bizonyos Hall-effektusú érzékelők, képesek kezelni-40°C és +85°C közöttA technikusnak olyan készüléket kell választania, amely a telepítési helyszín környezeti hőmérsékletéhez van méretezve, a leghidegebb téli éjszakától a legforróbb nyári napig.

Nedvesség- és behatolásvédelem (IP): Magas páratartalom és közvetlen víznek való kitettségkomoly fenyegetéseket jelentenek.A nedvesség ronthatja a szigetelést, korrodálhatják a fém alkatrészeket, és elektromos hibákhoz vezethetnek.Behatolás elleni védelem (IP) besorolásjelzi az eszköz por- és vízállóságát.

Az IP65-ös besorolás gyakran elegendő az általános célú házakhoz. Kültéri telepítésekhez azonban IP67-es besorolás szükséges lehet a bemerítés elleni védelemhez. A zord lemosási környezetekhez, például az élelmiszer-feldolgozáshoz, egyIP69K besorolásúAz osztott magú áramváltó elengedhetetlen.

Korrozív légkörök:A tengerpartok vagy ipari üzemek közelében lévő helyeken só vagy vegyi anyagok lehetnek a levegőben. Ezek a korrozív anyagok felgyorsítják az áramváltó házának és belső alkatrészeinek lebomlását. Ilyen környezetben a technikusnak robusztus, korrózióálló anyagokból készült és lezárt burkolatú áramváltót kell választania.

---

Egy technikus egy végső ellenőrzőlista követésével biztosítja a sikeres utólagos átalakítást. Ez megerősíti, hogy az osztott magú áramváltó megfelel a projekt összes igényének.

• Ablakméret:A vezető átmérőjéhez illeszkedik.
• Áramerősség:Meghaladja a maximális áramköri terhelést.
• Kimeneti jel:Megfelel a mérő bemenetének.
• Pontossági osztály:Megfelel az alkalmazásnak (számlázás vs. monitoring).

Egy technikusnak mindig ellenőriznie kell, hogy a kiválasztott osztott magos áramváltó teljes mértékben kompatibilis-e a mérőhardverrel. A régióra vonatkozó megfelelő biztonsági tanúsítvánnyal rendelkező modellek előnyben részesítése mind a személyzet, mind a berendezések védelmét szolgálja.

GYIK

Mi történik, ha egy technikus fordítva szereli be a CT-t?

Egy áramváltó fordított beszerelésekor a szerelő megfordítja az áram folyásának polaritását. Ez azt eredményezi, hogy a mérő negatív teljesítményértékeket mutat. A helyes méréshez a CT házán található nyílnak vagy címkének az áram folyásának irányába, a terhelés felé kell mutatnia.

Használhat egy technikus egy nagyméretű CT-t több vezetőhöz?

Igen, egy technikus több vezetéket is átvezethet egyetlen áramváltón. A áramváltó az áramok nettó (vektorösszegét) méri. Ez a módszer a teljes teljesítmény monitorozására szolgál. Nem alkalmas egyedi áramkörök fogyasztásának mérésére.

Miért hibás a 333 mV-os CT-m értéke?

A helytelen értékek gyakran a CT és a mérő közötti eltérésből adódnak. Egy technikusnak meg kell erősítenie, hogy a mérő 333 mV-os bemenetre van konfigurálva. Egy 333 mV-os CT használata egy 5 A-es bemenetet váró mérővel pontatlan adatokat eredményez.

Szüksége van-e egy áramváltónak saját áramforrásra?

Nem, egy szabványos passzív CT nem igényel külső áramforrást. Az energiát közvetlenül a mért vezető mágneses mezőjéből nyeri. Ez leegyszerűsíti a telepítést és csökkenti a kábelezés bonyolultságát. Az aktív érzékelőknek, mint például egyes Hall-effektusú eszközöknek, segédtápellátásra lehet szükségük.