Przekładniki prądowe to najczęściej wykorzystywana aparatura służąca do pomiaru prądu. Stosowany w układach pomiaru pośredniego w układach pomiarowych, zabezpieczeniowych i regulacyjnych.
W niniejszym krótkim artykule przedstawię podstawowe parametry przekładników prądowych.
Przekładnik jest to przetwornik przeznaczony do zasilania przyrządów pomiarowych, mierników, przekaźników i innych podobnych aparatów.
Przekładnik prądowy jest to przekładnik, w którym prąd wtórny, w normalnych warunkach pracy, jest praktycznie proporcjonalny do prądu pierwotnego, a jego faza różni się od fazy prądu pierwotnego o kąt, który jest bliski zeru w przypadku odpowiedniego połączenia.
Uzwojenie pierwotne jest to uzwojenie przez który płynie prąd transformowany (pierwotny).
Uzwojenie wtórne przekładnika prądowego, zasila obwody wtórne, prądowe przyrządów pomiarowych, mierników, przekaźników lub podobnych aparatów.
Obwód wtórny – obwód zewnętrzny zasilany przez uzwojenie wtórne przekładnika.
Oznaczenia przekładników prądowych
Aktualnie stosuje się następujące oznaczenia przekładników prądowych:
P1,P2 – oznaczenie końców uzwojenia pierwotnego, (stare oznaczenie K,L)
S1,S2 – oznaczenie końców uzwojenia wtórnego, (stare oznaczenie k,l)
Parametry znamionowe przekładnika prądowego
Znamionowy prąd pierwotny Ipn – wartość prądu pierwotnego, do którego odniesiona jest praca przekładnika.
Znamionowy prąd wtórny Isn – wartość prądu wtórnego, do którego odniesiona jest praca przekładnika.
Przekładnia rzeczywista – stosunek rzeczywistego prądu pierwotnego do rzeczywistego prądu wtórnego.
Przekładnia znamionowa Kn – stosunek znamionowego prądu pierwotnego do znamionowego prądu wtórnego.
Błąd prądowy ΔI% – błąd, który przekładnik wprowadza do pomiaru prądu, wynikający z tego, że rzeczywista przekładnia nie jest równa przekładni znamionowej.
w którym:
Kn – przekładnia znamionowa;
Ip – rzeczywisty prąd pierwotny,
Is – rzeczywisty prąd wtórny odpowiadający prądowi Ip w warunkach pomiaru.
Błąd kątowy – jest to kąt fazowy między wektorami prądów pierwotnego i wtórnego, jeżeli zwroty tych wektorów są tak dobrane, że w idealnym przekładniku kąt jest równy zero.
Błąd kątowy należy uznać za dodatni, jeżeli wektor prądu wtórnego wyprzedza wektor prądu pierwotnego. Zwykle jest ona wyrażona w minutach lub centyradianach.
Klasa dokładności – jest to oznaczenie związane umownie z dopuszczalnymi błędami przekładnika prądowego w określonych warunkach pracy.
W przekładnikach prądowych do pomiarów klasa dokładności jest oznaczona przez największy dopuszczalny procentowy błąd prądowy przy prądzie znamionowym, przypisany tej klasie dokładności.
Znormalizowanymi klasami dokładności przekładników prądowych do pomiarów są:
0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 – 3 – 5
Obciążenie uzwojenia wtórnego – impedancja obwodu wtórnego wyrażona w omach przy określonym współczynniku mocy.
Obciążenie wyrażone jest zwykle jako moc pozorna w woltoamperach pobierana przy określonym współczynniku mocy i przy znamionowym prądzie wtórnym.
Obciążenie znamionowe – wartość obciążenia, do którego są odniesione wymagania norm w zakresie dokładności.
Moc znamionowa – wartość mocy pozornej (w woltoamperach przy określonym współczynniku mocy), którą przekładnik jest zdolny zasilać obwód wtórny przy znamionowym prądzie wtórnym i znamionowym obciążeniu.
Najwyższe dopuszczalne napięcie urządzenia – największa skuteczna wartość napięcia międzyprzewodowego, dla którego przekładnik jest przeznaczony ze względu na jego izolację.
Znamionowy poziom izolacji
Kombinacja wartości napięć, które charakteryzują izolację przekładnika pod względem jego wytrzymałości dielektrycznej.
Znamionowy krótkotrwały prąd cieplny (Ith) – wartość skuteczna prądu pierwotnego, który przekładnik ze zwartymi uzwojeniami wtórnymi powinien wytrzymać bez uszkodzenia w ciągu jednej sekundy.
Znamionowy prąd dynamiczny (Idyn) – wartość szczytowa prądu pierwotnego, który przekładnik ze zwartymi uzwojeniami wtórnymi powinien wytrzymać bez uszkodzenia elektrycznego lub mechanicznego w wyniku działania sił elektromagnetycznych.
Znamionowy długotrwały prąd cieplny – wartość prądu, który może trwale płynąć w uzwojeniu pierwotnym, przy znamionowym obciążeniu uzwojenia wtórnego, bez wzrostu temperatury ponad dopuszczalną wartość.
Konstrukcja przekładnika prądowego
Zdjęcie przykładowego przekładnika prądowego przedstawiłem na rysunku poniżej:
Konstrukcja przykładowego przekładnika prądowego:
Oraz jego symbol elektryczny:
