W elektroenergetyce bardzo często niezbędna jest znajomość parametrów zasilania, w tym prądów płynących w zasilanych obwodach.
Pomiarowe przekładniki prądowe. Zastosowanie
Podstawowym zastosowaniem przekładników prądowych jest pomiar prądów o dużych wartościach, które nie mogą być zmierzone poprzez bezpośrednie włączenie mierników, ze względu na przekroczenie ich zakresów pomiarowych. Drugą istotną zaletą stosowania przekładników prądowych jest odizolowanie galwaniczne przyrządów pomiarowych od obwodu mierzonego, który może znajdować się pod wysokim napięciem.
Jak działają przekładniki prądowe pomiarowe?
Zdarza się, że w obwodach roboczych wartości prądów sięgają nawet kilku tysięcy amperów. W takim przypadku bardzo niebezpieczne jest wykonanie bezpośrednich pomiarów. Właśnie dlatego do tych czynności wykorzystuje się przekładniki prądowe, które przetwarzają prąd płynący w obwodzie pierwotnym na prąd w obwodzie wtórnym. Należy podkreślić, że przetworzenie odbywa się przy zachowaniu wymagań określonych normami w zakresie dokładności przetwarzania.
Przekładnik prądowy ma dwa uzwojenia (pierwotne i wtórne) nawinięte na wspólnym rdzeniu. Uzwojenie pierwotne włącza się szeregowo do kontrolowanego obwodu prądowego. Uzwojenie wtórne służy do zasilania obwodów prądowych przyrządów pomiarowych i przekaźników.
Schemat przekładnika prądowego
Kiedy stosuje się pomiarowe przekładniki prądowe?
Przekładniki prądowe służą do proporcjonalnej zmiany dużych natężeń prądu na niższe wartości, dostosowane do zakresów pomiarowych urządzeń kontrolnych i pomiarowych. Stąd najczęstsze zastosowanie przekładnika prądowego to rozszerzenie zakresu pomiarowego amperomierzy. Urządzenia te mogą być stosowane w układach pośredniego pomiaru prądu (liczniki energii elektrycznej, multimetry).
Co do zasady w układach pomiarowych przekładniki prądowe spełniają 3 główne zadania:
- Umożliwiają pomiary za pomocą mierników o niewielkim zakresie;
- oddzielają galwanicznie przyrządy od obwodu kontrolowanego;
- Pozwalają na umieszczenie przyrządów w dużej odległości od obwodu kontrolowanego. Zabezpiecza to przyrządy od zakłóceń wpływu pól magnetycznych danego obwodu.
Rodzaje przekładników prądowych pomiarowych
Pomiarowe przekładniki prądowe mogą być produkowane w wersji z otwieranym rdzeniem lub z otworem okrągłym, nawlekane na kabel o zróżnicowanej średnicy. Mogą być również montowane bezpośrednio na szynach toru prądowego. Przekładnik najczęściej nasuwa się na szynę toru prądowego, a jego unieruchomienie uzyskuje się poprzez docisk wkrętów mocujących. Mocowanie przekładnika prądowego na szynie można wykonać również za pomocą odpowiednich klinów dopasowanych do jej kształtu.
Na rynku obecnych jest wiele konstrukcji przekładników prądowych i napięciowych przeznaczonych do obwodów zasilanych napięciem do 52 kV oraz płynących prądów rzędu 25 000 A o częstotliwości 50 Hz. Można również spotkać ich wykonania specjalne do pomiarów w obwodach wysokiej częstotliwości. Przekładniki prądowe charakteryzują się wysoką dokładnością pomiaru. Do nowszych rozwiązań należą przekładniki optoelektroniczne, hallotronowe, z cewkami Rogowskiego oraz inne, które są ciągle rozwijane.