Як вибрати трансформатор струму з розщепленим сердечником для модернізації

AWG	Діаметр (дюйми)	Діаметр (мм)
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

Установки з кількома провідниками, з'єднаними разом, потребують особливої ​​уваги. Вікно трансформатора струму має бути достатньо великим, щоб охопити весь пучок.Загальна довжина кола пучка проводів визначає мінімально необхідний розмір вікна.

Порада професіонала:Вікно КТ має підходитирозкішно навколо кабелю або шиниЩільне прилягання може ускладнити встановлення, а надмірно великий отвір може призвести до похибок вимірювання. Метою є комфортне прилягання без значного вільного простору.

Визначення максимального номінального струму

Після підтвердження фізичної відповідності наступним кроком є ​​вибір правильного номінального струму. Номінальний струм первинного трансформатора струму має бути більшим за максимальний очікуваний струм контрольованого кола. Цей номінальний струм не є номіналом спрацьовування автоматичного вимикача, а є найвищим стійким струмом, який споживатиме навантаження.

Технік повинен враховувати потенційне збільшення електричного навантаження в майбутньому. Така практика запобігає необхідності дорогої заміни пізніше.

Загальноприйнятою найкращою практикою в галузі є вибір КТ з первинним рейтингом, який125%максимального безперервного навантаження. Цей 25% буфер забезпечує запас міцності для майбутнього розширення та запобігає насиченню трансформатора струму.

Наприклад, якщо максимальне безперервне навантаження кола становить 80 А, технік розрахує мінімальний номінальний струм струму як80А * 1,25 = 100АУ цьому випадку трансформатор струму з розрізним сердечником на 100 А буде доречним вибором. Заниження розміру трансформатора струму може призвести до насичення сердечника, що призведе до неточних показників та потенційного пошкодження. І навпаки, значне завищення розміру може знизити точність за нижчих рівнів струму, тому ключовим є пошук правильного балансу.

Узгодження вихідного сигналу з вашим вимірювачем

Після того, як технік підтвердить фізичні розміри, наступним критичним завданням є забезпечення електричної сумісності. Трансформатор струму з розрізним сердечником діє як датчик, перетворюючи високий первинний струм у сигнал низького рівня. Цей вихідний сигнал повинен точно відповідати тому, що має приймати вимірювач потужності або пристрій моніторингу. Неправильне узгодження призведе до отримання неточних даних або, в деяких випадках, до пошкодження обладнання.

Розуміння поширених виходів CT (5A, 1A, 333mV)

Трансформатори струму доступні з кількома стандартними вихідними сигналами. Три найпоширеніші типи, що використовуються в модернізації, - це 5 А (5 А), 1 А (1 А) та 333 мілівольта (333 мВ). Кожен з них має різні характеристики та підходить для різних сценаріїв.

Виходи 5A та 1A:Це традиційні струмові виходи. ТТ генерує вторинний струм, прямо пропорційний первинному струму. Наприклад, ТТ 100:5 А генеруватиме 5 А на своїй вторинній обмотці, коли через первинний провідник протікає струм 100 А. Хоча історичним стандартом було 5 А, виходи 1 А набувають популярності для нових установок.

⚠️ Важливе попередження щодо безпеки:СТ з виходом 5 А або 1 А є джерелом струму. Його вторинне коло повинноніколизалишатися розімкнутим, поки первинний провідник знаходиться під напругою. Розімкнута вторинна обмотка може генеруватинадзвичайно висока, небезпечна напруга(частотисячі вольт), що створює серйозну небезпеку ураження електричним струмом. Цей стан також може призвести до перегріву та виходу з ладу осердя трансформатора струму, що потенційно може призвести до його руйнування та пошкодження підключених пристроїв. Завжди переконайтеся, що вторинні клеми замкнуті або підключені до лічильника, перш ніж подавати живлення на первинне коло.

Theвибір між виходом 1A та 5Aчасто залежить від відстані до лічильника та специфікацій проекту.

Вихід 333 мВ:Цей тип трансформатора струму генерує сигнал низького рівня напруги. Ці трансформатори струму є безпечнішими за своєю суттю, оскільки мають вбудований резистор навантаження, який перетворює вторинний струм на напругу. Така конструкція запобігає небезпеці високої напруги, пов'язаній з розмиканням струму струму 1 А або 5 А. Сигнал 333 мВ є загальним стандартом для сучасних цифрових вимірювачів потужності.

Інший тип датчика,Котушка Роговського, також видає вихідний сигнал мілівольтового рівня. Однак для правильної роботи потрібен окремий інтегратор. Котушки Роговського гнучкі та ідеально підходять для вимірювання дуже високих струмів або в застосуваннях з широкими діапазонами частот, але вони зазвичай не підходять для навантаженьменше 20А.

Перевірка вхідних вимог вашого лічильника

Найфундаментальніше правило вибору трансформатора струму полягає в тому, що вихідний сигнал трансформатора струму повинен відповідати входу вимірювача. Вимірювач, розроблений для входу 333 мВ, не може зчитувати сигнал 5 А, і навпаки. Цей процес перевірки включає перевірку технічних характеристик та розуміння концепції навантаження.

Спочатку технік повинен визначити тип входу, зазначений виробником лічильника. Ця інформація зазвичай друкується на етикетці пристрою або детально описана в інструкції з встановлення. Вхід буде чітко вказаний як 5 А, 1 А, 333 мВ або інше конкретне значення.

По-друге, технік повинен враховувати загальнутягарна трансформаторі струму. Навантаження – це загальне навантаження, підключене до вторинної обмотки трансформатора струму, виміряне у вольт-амперах (ВА) або омах (Ом). Це навантаження включає:

• Внутрішній імпеданс самого лічильника.
• Опір підвідних проводів, що проходять від трансформатора струму до лічильника.
• Імпеданс будь-яких інших підключених пристроїв.

Кожен КТ маємаксимальний коефіцієнт навантаження(наприклад, 1 ВА, 2,5 ВА, 5 ВА). Перевищення цього номінального значення призведе до втрати точності трансформатора струму. Як показано в таблиці нижче,вхідний опір вимірювача змінюєтьсярізко за типом, що є основним компонентомзагальне навантаження.

Низький імпеданс вимірювача 5 А розрахований на близьке до короткого замикання замикання, тоді як високий імпеданс вимірювача 333 мВ призначений для вимірювання напруги без значного споживання струму.

Порада професіонала:Завжди звертайтеся до документації виробника як до трансформатора струму, так і до лічильника. Багато виробників надаютьтаблиці сумісностіу яких чітко зазначено, які моделі трансформаторів струму схвалені для використання з певними лічильниками або інверторами. Перехресне посилання на ці документи – найнадійніший спосіб гарантувати успішне встановлення.

Наприклад, виробник інвертора може надати таблицю, яка показує, що його гібридний інвертор «Model X» сумісний лише з лічильником «Eastron SDM120CTM» та відповідним трансформатором струму. Спроба використовувати інший трансформатор струму, навіть з правильним вихідним сигналом, може призвести до анулювання гарантії або несправності системи.

Вибір правильного класу точності для вашого застосування

Після визначення розміру трансформатора струму та узгодження його вихідного струму, технік повинен вибрати відповідний клас точності. Цей показник визначає, наскільки точно вторинний вихід трансформатора струму відображає фактичний первинний струм. Вибір правильного класу гарантує, що зібрані дані будуть достатньо надійними для їхнього призначення, будь то для критичного виставлення рахунків чи загального моніторингу. Неправильний вибір може призвести до фінансових розбіжностей або неправильних експлуатаційних рішень.

Визначення класів точності КТ

Міжнародні стандарти, такі якІЕК 61869-2, визначають класи точності трансформатора струму. Цей стандарт визначає допустиму похибку за різних відсотків номінального струму трансформатора струму. Існує ключова відмінність між стандартними класами та спеціальними, більш суворими класами.

• Стандарт IEC 61869-2 визначає вимоги до продуктивності як для похибки коефіцієнта струму, так і для зсуву фаз.
• Спеціальні трансформатори струму класу «S» (наприклад, класу 0,5S) мають суворіші межі похибки за низьких рівнів струму порівняно зі стандартними аналогами (наприклад, класу 0,5).
• Наприклад, при 5% номінального струму, трансформатор струму класу 0,5 може матиПохибка 1,5%, тоді як КТ класу 0,5S має бути в межах 0,75%.

Точність включає не лише поточну величину. Вона також включаєфазовий зсув, або фазова похибка. Це часова затримка між формою сигналу первинного струму та формою сигналу вторинного виходу. Навіть невелика фазова похибка може вплинути на розрахунки потужності.

Коли обирати точність для розрахункового рівня чи для моніторингового рівня

Застосування визначає необхідну точність. КТ зазвичай поділяються на дві категорії: для виставлення рахунків та для моніторингу.

Розрахунковий класТрансформатори струму (наприклад, класу 0,5, 0,5S, 0,2) є важливими для застосування в сфері доходів. Коли комунальна компанія або орендодавець виставляє рахунок орендарю за споживання енергії, вимірювання має бути дуже точним.Невелика фазова похибка може спричинити значні неточності вимірювання активної потужності, особливо в системах з низьким коефіцієнтом потужності. Це безпосередньо призводить до неправильних фінансових витрат.

Неточні вимірювання потужності через помилку фаз також можуть спричинити проблеми, що виходять за рамки виставлення рахунків. У трифазних системах це може призвести донезбалансовані навантаження та навантаження на обладнання. Це може навіть призвести до несправності захисних реле, створюючи ризики для безпеки.

Моніторинговий рівеньТрансформатори струму (наприклад, класу 1.0 і вище) підходять для загального управління енергією. Техніки використовують їх для відстеження продуктивності обладнання, визначення моделей навантаження або розподілу витрат внутрішньо. Для цих завдань прийнятний дещо нижчий ступінь точності. Вибір правильного розщепленого сердечникаТрансформатор струмугарантує, що цілісність даних відповідає фінансовим та операційним інтересам проекту.

Перевірка вашого трансформатора струму з роздільним сердечником на предмет безпеки та екологічності

Заключні перевірки техніком включають підтвердження сертифікатів безпеки та оцінку середовища встановлення. Ці кроки гарантують, що вибраніТрансформатор струму з роздільним сердечникомпрацює надійно та безпечно протягом усього терміну служби. Нехтування цими перевірками може призвести до передчасного виходу з ладу, загрози безпеці та недотримання регіональних норм.

Перевірка наявності UL, CE та інших сертифікатів

Сертифікати безпеки не підлягають обговоренню. Вони підтверджують, що продукт був протестований незалежним органом на відповідність певним стандартам безпеки та експлуатаційних характеристик. У Північній Америці технік повинен шукати маркування UL або ETL. У Європі маркування CE є обов'язковим.

Знак CE вказує на відповідність директивам Європейського Союзу, таким якДиректива про низьку напругуЩоб застосувати цей знак, виробник повинен:

1. Проведіть ретельну оцінку ризиків, щоб виявити та зменшити потенційні небезпеки.
2. Проводити випробування на відповідність згідно з гармонізованими стандартами.
3. Видати офіційнийДекларація про відповідність, юридичний документ, що бере на себе відповідальність за відповідність продукту вимогам.
4. Ведення технічної документації, включаючи аналіз ризиків та інструкції з експлуатації.

Завжди перевіряйте, чи сертифікати справжні та стосуються конкретної моделі, яку купуєте. Така перевірка захищає як обладнання, так і персонал.

Оцінка середовища встановлення

Фізичне середовище суттєво впливає на довговічність та точність комп'ютерної томографії. Технік повинен оцінити три ключові фактори: температуру, вологість та забруднення.

Робоча температура:Кожен КТ має певний діапазон робочих температур. Деякі моделі працюють відвід -30°C до 55°C, тоді як інші, як-от деякі датчики Холла, можуть оброблятивід -40°C до +85°CТехнік повинен обрати пристрій, розрахований на температуру навколишнього середовища в місці встановлення, від найхолоднішої зимової ночі до найспекотнішого літнього дня.

Захист від вологи та проникнення (IP): Висока вологість та прямий вплив водиє серйозними загрозами.Волога може погіршити ізоляцію, кородують металеві компоненти та призводять до електричних несправностей.Клас захисту від проникнення (IP)вказує на стійкість пристрою до пилу та води.

Клас захисту IP65 часто достатній для корпусів загального призначення. Однак для зовнішнього монтажу може знадобитися IP67 для захисту від занурення. Для суворих умов з високим рівнем омивання, таких як харчова промисловість,Клас захисту IP69KТрансформатор струму з роздільним сердечником є ​​важливим.

Корозійні атмосфери:У місцях поблизу узбережжя або промислових підприємств у повітрі може бути сіль або хімічні речовини. Ці агресивні речовини прискорюють руйнування корпусу та внутрішніх компонентів струмового трансформатора. У таких середовищах технік повинен вибирати струмовий трансформатор з міцних, стійких до корозії матеріалів та герметичних корпусів.

---

Технік забезпечує успішне модернізування, дотримуючись остаточного контрольного списку. Це підтверджує, що трансформатор струму з розрізним сердечником відповідає всім потребам проекту.

• Розмір вікна:Відповідає діаметру провідника.
• Сила струму:Перевищує максимальне навантаження кола.
• Вихідний сигнал:Відповідає входу лічильника.
• Клас точності:Відповідає застосуванню (виставлення рахунків чи моніторинг).

Технік завжди повинен перевіряти, чи повністю сумісний обраний трансформатор струму з розрізним сердечником з вимірювальним обладнанням. Віддаючи перевагу моделям з належними сертифікатами безпеки для регіону, ви захищаєте як персонал, так і обладнання.

Найчастіші запитання

Що станеться, якщо технік встановить КТ задом наперед?

Технік, який встановлює трансформатор струму, змінює полярність потоку струму на протилежну. Це призводить до того, що вимірювач показує негативні показники потужності. Для правильних вимірювань стрілка або етикетка на корпусі трансформатора струму повинна вказувати напрямок потоку струму, до навантаження.

Чи може технік використовувати один великий трансформатор струму для кількох провідників?

Так, технік може пропустити кілька провідників через один трансформатор струму. Трансформатор струму вимірюватиме суму струмів (векторну суму). Цей метод працює для контролю загальної потужності. Він не підходить для вимірювання споживання окремого кола.

Чому показники мого КТ 333 мВ неправильні?

Неправильні показники часто є результатом невідповідності між трансформатором струму та вимірювачем. Технік повинен підтвердити, що вимірювач налаштовано на вхід 333 мВ. Використання трансформатора струму на 333 мВ з вимірювачем, який очікує вхід 5 А, призведе до неточних даних.

Чи потрібне трансформатору струму власне джерело живлення?

Ні, стандартний пасивний трансформатор струму не потребує зовнішнього джерела живлення. Він отримує енергію безпосередньо з магнітного поля провідника, який він вимірює. Це спрощує встановлення та зменшує складність підключення. Активні датчики, як і деякі прилади на ефекті Холла, можуть потребувати допоміжного живлення.