1

PRZEKŁADNIKI

Głównymi zadaniami przekładników są:
1. Odizolowanie operatora i mierników od źródła nadmiernych wartości napięcia
2. Przetransformowanie wysokich napięć oraz dużych lub małych prądów na wartości

dogodne bezpośrednich pomiarów miernikami

3. Umożliwienie umieszczenia mierników w dogodnym dla obsługi miejscu, często nawet

w dość dużej odległości od obwodu kontrolowanego, co zwiększa bezpieczeństwo obsługi,
chroni mierniki przed oddziaływaniem obcych pól magnetycznych itp.

I. Przekładnik prądowy

Symbol graficzny przekładnika prądowego

Schemat ogólny przekładnika prądowego

Jest to urządzenie elektryczne pozwalające na pomiar dużych wartości prądu miernikami
o mniejszych zakresach pomiarowych.
Jest transformatorem jednofazowym małej mocy pracującym w stanie zbliżonym do
zwarcia. Uzwojenie wtórne zwykle zwarte jest przez przyrząd pomiarowy. Stosunek
wartości prądów w obu uzwojeniach jest wartością stałą i nazywa się przekładnią
prądową.

2

Parametry przekładników prądowych

1. Prąd znamionowy pierwotny

Wartości znamionowe prądów pierwotnych powinny być przyjmowane z następującego
ciągu liczbowego : [ 10, 12.5, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75, 80]

n

10

A,

gdzie n = 0, 1, 2, …

2. Prąd znamionowy wtórny - wynosi na ogół 1A lub 5A

3. Przekładania znamionowa

n

n

izn

I

I

2

1

=

ϑ

4. Napięcie znamionowe izolacji
5. Klasa dokładności (0.1, 0.2, 0.5, 1, 3, 5)
6. Moc znamionowa (np. 15, 20, 30, 60, 90 VA)
7. Liczba przetężeniowa FS (np. 5, 10, 15, 20)
8. Znamionowy prąd szczytowy

Błędy przekładników prądowych

Uchyb prądowy:

1. Błąd bezwzględny

1

2

I

I

I

izn

−

=

ϑ

Δ

2. Błąd względny

%

100

1

I

I

I

Δ

δ

=

Uchyb kątowy

γ

:

Przedstawia kąt pomiędzy wektorem

1

I

i odwróconym wektorem

.

2

I

Powstaje wskutek istnienia w przekładniku prądu magnesującego.

Liczba przetężeniowa:
Jest to wielokrotność znamionowego prądu pierwotnego, przy której błąd prądowy
przekładnika osiąga wartość 10 %. Parametr ten jest ważny dla poprawnego działania
przekaźników przy przeciążeniach prądowych.

3

II. Przekładnik napięciowy

Symbol graficzny przekładnika z zaczepami po stronie pierwotnej

Schemat ogólny

Przekładnikiem napięciowym nazywamy transformator pracujący w warunkach zbliżonych
do stanu jałowego transformatora.

Parametry przekładników napięciowych

1. Napięcie znamionowe pierwotne:

3 , 6 , 10 , 15 , 20 , 30 , 40 , 60 , 110 , 110 , 220 , 400

kV

2. Napięcie znamionowe wtórne - wynosi na ogół 100V lub

3

100

- przekładniki włączone

na napięcie fazowe w sieci 3-fazowej

3. Przekładania znamionowa

n

n

Uzn

U

U

2

1

=

ϑ

4. Napięcie znamionowe izolacji
5. Klasa dokładności (0.02, 0.05, 0.2, 0.5, 1, 3)
6. Moc znamionowa od 15-180 VA)

4

Błędy przekładników napięciowych

Uchyb napięciowy:

1. Błąd bezwzględny

1

2

U

U

U

Uzn

−

=

ϑ

Δ

2. Błąd względny

%

100

1

U

U

U

Δ

δ

=

Uchyb kątowy

γ

:

Przedstawia kąt pomiędzy wektorem

1

U

i odwróconym wektorem

.

2

U

Wyznaczenie uchybu kątowego (fazowego) przekładnika prądowego

Jeśli WZ wskazuje 0, to:

2

U

U

obc

=

W celu wyznaczenia

)

,

(

2

1

I

I

∠

wystarczy znaleźć

)

,

(

1

1

a

I

I

∠

b

a

I

I

I

1

1

1

+

=

)

(

1

2

1

1

Z

R

I

R

I

a

b

+

⋅

=

⋅

1

1

1

1

1

1

1

1

1

)

(

C

R

j

R

jX

R

jX

R

Z

C

C

ω

+

=

−

−

⋅

=

)

1

(

)

(

1

1

1

2

1

1

1

C

R

j

R

R

I

R

I

I

a

a

ω

+

+

⋅

=

⋅

−

)

1

(

1

1

1

2

1

1

C

R

j

R

R

R

I

R

I

a

ω

+

+

+

⋅

=

⋅

5

1

1

1

2

1

1

1

1

1

C

R

j

R

R

R

R

I

I

a

ω

+

⋅

+

+

=

2

1

2

1

2

1

1

1

2

1

1

1

1

1

C

R

j

C

R

j

R

R

R

R

I

I

a

ω

ω

+

−

⋅

+

+

=

a

I

I

k

1

1

=

)

,

(

2

1

I

I

∠

=

γ

=

=

∠

)

Re(

)

Im(

)

,

(

1

1

k

k

I

I

a

)

1

(

1

1

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

C

R

j

R

C

R

j

C

R

j

R

R

R

R

k

ω

ω

ω

+

⋅

−

+

+

⋅

+

+

=

2

1

2

1

2

1

2

2

1

2

1

2

1

2

1

1

1

1

)

1

(

C

R

j

R

R

R

R

C

R

j

R

C

R

tg

ω

ω

ω

γ

+

⋅

+

+

+

⋅

−

=

⎥

⎥

⎦

⎤

⎢

⎢

⎣

⎡

+

⋅

+

+

⋅

⋅

−

=

)

(

)

1

(

tan

a

2

2

1

2

1

2

1

1

2

1

R

R

C

R

R

C

R

ω

ω

γ

6

Wyznaczenie uchybu kątowego i amplitudowego przekładnika napięciowego

w

Tr - transformator wzorcowy

b

Tr - transformator badany

Założenie:

Kąt pomiędzy wektorami

w

U

2

i

1

U

jest równy 0

Zadanie:
Należy znaleźć kąt pomiędzy

w

U

2

i

b

U

2

w

w

U

U

2

1

=

ϑ

Z

I

U

b

⋅

=

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

2

R

I

U

R

I

U

R

I

U

w

w

w

⋅

⋅

=

⇒

⋅

=

⇒

⋅

=

ϑ

ϑ

1

1

1

1

1

2

R

Z

R

I

Z

I

U

U

w

w

b

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

ϑ

ϑ

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

C

R

j

R

C

j

R

C

j

R

Z

ω

ω

ω

+

=

+

⋅

=

2

2

2

2

2

2

1

2

1

2

2

2

1

2

1

1

1

1

)

1

(

C

R

j

C

R

j

C

R

j

R

R

R

C

R

j

R

U

U

w

w

b

ω

ω

ω

ϑ

ϑ

ω

−

−

⋅

+

⋅

⋅

=

⋅

⋅

+

=

7

)

1

(

)

1

(

2

2

2

2

2

1

2

2

2

2

2

2

2

2

1

2

1

2

C

R

R

C

R

j

C

R

R

R

U

U

w

w

b

ω

ϑ

ω

ω

ϑ

+

⋅

⋅

−

+

+

⋅

⋅

=

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

2

2

2

2

2

2

1

2

2

2

1

2

1

2

)

1

(

)

1

(

)

Re(

)

Im(

C

R

R

C

R

C

R

R

R

C

R

R

C

R

U

U

U

U

tg

w

w

b

b

ω

ω

ω

ϑ

ω

ϑ

ω

γ

−

=

−

=

+

⋅

⋅

+

⋅

⋅

−

=

=

)

tan(

a

2

2

C

R

ω

γ

−

=

-

uchyb kątowy

1

)

1

(

1

2

2

2

2

2

1

2

2

4

2

2

2

2

1

2

−

+

⋅

⋅

+

=

−

=

C

R

R

C

R

R

U

U

w

b

U

ω

ϑ

ω

δ

- uchyb amplitudowy

Przebiegi strumienia i SEM po stronie wtórnej

Rozpływ strumieni w rdzeniu przekładnika

8

Przebiegi strumienia i siły elektromotorycznej przy zwartej stronie wtórnej przekładnika

prądowego

Przebiegi strumienia i siły elektromotorycznej w przypadku obciążenia strony wtórnej

przekładnika prądowego rezystancją R

9

Pomiary mocy czynnej z przekładnikami

Pomiary mocy biernej z przekładnikami