Dobór przekładników dla układów pomiarowych półpośrednich

Rys. 1. Oznaczenia zacisków przekładników pomiarowych
Rys. 1. Oznaczenia zacisków przekładników pomiarowych
Rys. J. Wiatr

Przekładniki prądowe niskiego napięcia są powszechnie wykorzystywane w układach pomiarowych oraz układach automatyki. Są one instalowane w torach prądowych, które stanowią pierwotne uzwojenie transformatora, jaki tworzy przekładnik. Na rysunku 1. zostały przedstawione oznaczenia zacisków przekładników prądowych stosowanych w praktyce.

W artykule:

• Wymagana klasa dokładności przekładników prądowych
• Obciążenie obwodu wtórnego przekładnika pomiarowego
• Dobór przekładników prądowych

Do podstawowych parametrów przekładników należy zaliczyć:

  • napięcie znamionowe (Un), czyli wartość skuteczną napięcia izolacji obwodu pierwotnego,
  • znamionowy prąd pierwotny (Ipn) – wartość prądu pierwotnego, do którego odniesiona jest praca przekładnika; znormalizowane wartości tych prądów to: 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75 A i ich dziesiętne krotności (podkreślono wartości zalecane) – dopuszczalne obciążenie przekładnika,
  • znamionowy krótkotrwały prąd cieplny (Ith) – wartość skuteczna prądu pierwotnego, którą przekładnik ze zwartymi uzwojeniami wtórnymi powinien wytrzymać przez 1 s,
  • znamionowy prąd dynamiczny (Idyn) – wartość szczytowa prądu pierwotnego, którą przekładnik ze zwartymi uzwojeniami wtórnymi powinien wytrzymać bez uszkodzenia elektrycznego lub dynamicznego,
  • znamionowy prąd wtórny (Isn) – wartość prądu wtórnego, do którego odniesiona jest praca przekładnika. Znormalizowane wartości tych prądów to: 1 A; 2 A; 5 A (podkreślono wartość zalecaną),
  • oznaczenie zacisków zgodnie z rysunkiem 1,
  • przekładnia znamionowa: – stosunek znamionowego prądu pierwotnego do znamionowego prądu wtórnego,
  • klasa dokładności – określa dopuszczalne błędy przekładnika prądowego (0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5),
  • moc znamionowa (Sn) – wartość mocy pozornej, w [VA], którą przekładnik jest zdolny zasilić przy znamionowym prądzie i obciążeniu (wartości znormalizowane to: 2,5; 5,0; 10; 15; 30 VA),
  • obciążenie wtórne (Ss) zapewniające znamionową klasę dokładności przekładnika pomiarowego zastosowanego do pomiarów powinno spełniać warunek: 0,25 Sn ≤ SS≤ Sn (gdzie Sn – moc znamionowa przekładnika).
Oznaczenia zacisków przekładników pomiarowych
Rys. 1. Oznaczenia zacisków przekładników pomiarowych: a) jednofazowego, b) jednofazowego z odczepem, c) jednofazowego z dwoma uzwojeniami wtórnymi (na osobnych rdzeniach)

W tabeli 1. przedstawione zostały wymagane klasy dokładności przekładników prądowych przeznaczonych do podłączenia aparatury pomiarowej.

Wymagana klasa dokładności przekładników prądowych dla aparatury pomiarowej
Tabela 1. Wymagana klasa dokładności przekładników prądowych dla aparatury pomiarowej

Czytaj też: Transformatory rozdzielcze – czynniki wpływające na ograniczenie strat >>

Oprócz wyżej zdefiniowanych parametrów, dla przekładników określa się:

  • błąd kątowyi) – kąt fazowy pomiędzy wektorami prądów pierwotnego i wtórnego,
  • błąd całkowity – różnica między chwilowymi wartościami prądu wtórnego pomnożonego przez przekładnię znamionową; wyrażony w procentach wartości skutecznej prądu pierwotnego,
  • znamionowy współczynnik graniczny dokładności (Nn – dawniej liczba przetężeniowa) – stosunek znamionowego granicznego prądu pierwotnego, przy którym jest zachowana znamionowa klasa dokładności, do znamionowego prądu pierwotnego,
  • współczynnik bezpieczeństwa przyrządu (FS) – krotność prądu, przy której błąd całkowity przekładnika przy obciążeniu znamionowym wynosi 10%; podaje stopień ograniczenia prądu w obwodzie wtórnym przy przekroczeniu prądu pierwotnego.

W układach pomiarowych przekładniki łączy się w układy przedstawione w tabeli 2, w zależności od konfiguracji układu pomiarowego. Układ połączeń przekładników skutkuje różnym ich obciążeniem, którego sposób wyznaczania ostał przedstawiony w tabeli 2.

Obciążenie obwodu wtórnego przekładnika pomiarowego SS
Tabela 2. Obciążenie obwodu wtórnego przekładnika pomiarowego SS, w [VA], dla różnych układów połączeń liczników pomiarowych

Przekładnik oprócz klasy dokładności oraz właściwej mocy musi spełniać określoną odporność zwarciową:

1) Idyn ≥ I0 (w przypadku gdy zabezpieczenie obwodu zwarciowego, w torze którego zainstalowany jest przekładnik prądowy, zabezpieczone jest bezpiecznikiem topikowym.
2) 

lub gdy narażenie cieplne jest charakteryzowane katalogową całką Joule’a: 

   3) Idyn ≥ ip, a w przypadku bezpieczników topikowych Idyn ≥ I0
gdzie:

  • I0 – prąd ograniczony przez bezpiecznik topikowy, odczytany z charakterystyki I0 = f(I"k) zamieszczanej w katalogach producentów bezpieczników topikowych, w [kA],
  • IthT1 – znamionowy krótkotrwały prąd cieplny (1-sekundowy) przekładnika, w [kA],
  • I2tw – całka Joule’a wyłączenia, w [A2s],
  • I2thxTk – skutek cieplny prądu zwarciowego płynącego w czasie trwania zwarcia Tk, w [A2s],
  • Idyn – znamionowy prąd dynamiczny przekładnika, w [kA],
  • ip – prąd zwarciowy udarowy, w [kA] (obliczanie zwarć zostało opisane w rozdziale V Poradnika  Projektanta Elektryka – J. Wiatr; M. Orzechowski).
Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[przekładniki prądowe, układy pomiarowe, instalacje elektroenergetyczne]

Komentarze

(0)
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl