Jak dobrać przekładnik prądowy do licznika energii? Podpowiadamy!

Jedną z wielkości składowych, które mają wpływ na kalkulację zużycia energii, jest pobór prądu elektrycznego. Aby go prawidłowo zmierzyć, często nie wystarcza bezpośredni pomiar amperomierzem. Potrzebny jest wówczas element pośredniczący – przekładnik prądowy. Jak go dobrać do licznika energii?

Przekładniki prądowe do pomiarów rozliczeniowych

W niniejszym artykule przedstawiono podstawy budowy i zasady działania przekładników prądowych oraz ich najważniejsze parametry, na które należy zwrócić uwagę przy dobieraniu przekładnika do licznika energii elektrycznej.

Czym jest przekładnik prądowy i jaki jest cel jego stosowania?

Przekładnik prądowy to w istocie specjalny transformator pomiarowy. Głównym celem stosowania przekładników prądowych jest wykonywanie pomiarów prądu elektrycznego w takich obwodach, w których mierzone wartości przekraczają zakresy pomiarowe przyrządów przeznaczonych do bezpośredniego pomiaru prądu. Tak jak klasyczny transformator dwuuzwojeniowy, przekładnik prądowy zapewnia bezpieczną separację galwaniczną pomiędzy docelowym obiektem pomiarów prądu, na przykład szynoprzewodami w rozdzielnicy głównej budynku a ustrojem przyrządu pomiarowego.

Budowa i zasada działania przekładnika prądowego

Zasada działania przekładnika prądowego praktycznie nie różni się od zasady działania zwykłego transformatora. Konstrukcja przekładników prądowych opiera się na rdzeniu, który najczęściej jest wykonywany z materiałów ferromagnetycznych. Na rdzeń przekładnika prądowego są nawinięte dwa uzwojenia – pierwotne i wtórne. Uzwojenie pierwotne jest włączane bezpośrednio w szereg z obwodem, w którym dokonywany jest pomiar prądu. Uzwojenie wtórne natomiast, zwykle nawijane drutem o mniejszym przekroju względem uzwojenia pierwotnego, ma większą liczbę zwojów i do tego uzwojenia podłącza się ustrój pomiarowy amperomierza lub obwodu prądowego licznika energii elektrycznej F&F.

Fot. Zasada działania przekładnika prądowego.

Prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym powoduje powstawanie pola magnetycznego wokół przewodu i wzbudzenie strumienia indukcji pola magnetycznego w rdzeniu przekładnika. Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej (prawo indukcji Faradaya), zmienny strumień indukcji pola magnetycznego indukuje siłę elektromotoryczną (napięcie) w uzwojeniu wtórnym, w którym (dzięki temu, że jest zwarte poprzez impedancję ustroju przyrządu pomiarowego) ma miejsce przepływ prądu elektrycznego. Jego wartość jest proporcjonalnie mniejsza względem prądu płynącego w uzwojeniu pierwotnym, z zachowaniem dopuszczalnych niepewności pomiarowych wynikających między innymi z nieliniowości charakterystyki magnesowania rdzenia przekładnika – szczególnie kiedy mierzone prądy są na tyle duże, że rdzeń wchodzi w stan nasycenia.

Konstrukcje rdzeni przekładników prądowych

Przekładniki prądowe mogą mieć konstrukcję z rdzeniem zamkniętym na stałe lub z rdzeniem otwieranym.

Przekładniki o rdzeniu zamkniętym na stałe są zalecane do montażu przy wykonywaniu nowych instalacji elektrycznych, a także wszędzie tam, gdzie wymagana jest bardzo wysoka dokładność pomiaru, na którą może mieć wpływ szczelina powietrzna w rdzeniu, która zwiększa reluktancję obwodu magnetycznego przekładnika, utrudniając przepływ strumienia indukcji pola magnetycznego.

Natomiast przekładniki z rdzeniem otwieranym są dobrym wyborem wtedy, kiedy montaż przekładnika z rdzeniem stałym jest znacznie utrudniony lub kiedy jest przewidziane, że przekładnik montuje się tylko na okres przejściowy.

Parametry przekładników prądowych – dobór pod kątem licznika energii

Wybierając przekładnik prądowy pod kątem licznika energii elektrycznej, należy zwrócić uwagę na specyfikację licznika i parametry przekładnika. Przekładniki prądowe w obwodach licznikowych są przeznaczone do pomiarów półpośrednich, czyli z uwzględnieniem programowo nastawianej przekładni pomiarowej licznika. Do najważniejszych parametrów należą:

• przekładnia prądowa (stosunek najwyższych wartości skutecznych prądów roboczych po stronie obwodu pierwotnego względem obwodu wtórnego),

• maksymalne napięcie robocze (najwyższa wartość skuteczna napięcia roboczego w obwodzie wtórnym),

• częstotliwość znamionowa,

• klasa dokładności pomiaru, która warunkuje dopuszczenie przekładnika do pomiarów zgodnie z wymaganiami aplikacji docelowej (pomiary rozliczeniowe lub automatyka zabezpieczeniowa),

Podsumowanie

Zastosowanie przekładników pomiarowych w obwodach liczników energii elektrycznej do pomiaru półpośredniego umożliwia wykonywanie pomiarów prądów w instalacjach elektrycznych, których wartość znamionowa przekracza możliwości ustroju pomiarowego licznika. Dobierając przekładnik prądowy, należy zwrócić uwagę na wartości jego parametrów roboczych, aby były one zgodne ze specyfikacją licznika do półpośrednich pomiarów zużycia energii elektrycznej.

Zapraszamy do sprawdzenia naszej oferty przekładników prądowych przeznaczonych do pomiarów rozliczeniowych w instalacjach elektrycznych, w skład której wchodzą także zminiaturyzowane wersje przekładników prądowych do montażu w trudno dostępnych miejscach.