Politechnika Lubelska 

 

Wydział Elektrotechniki i Informatyki 

 

Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń 

 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

 

Ćwiczenie nr 6a  

Badanie przetworników prądowych stosowanych w elektroenergetycznej 

automatyce zabezpieczeniowej 

 

 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 2 - 

1.  Cel ćwiczenia 

Celem  ćwiczenia jest poznanie i wykonanie pomiarów podstawowych parametrów 

przetworników prądowych stosowanych w elektroenergetycznej automatyce 

zabezpieczeniowej.

 

2.  Wstęp 

Przekładnik jest to przetwornik przeznaczony do zasilania przyrządów pomiarowych, 

mierników, przekaźników i innych podobnych aparatów. 

Przekładnik prądowy nazywamy urządzenie 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. Jedynym celem instalowania tych urządzeń jest umożliwienie pomiaru prądów 

pierwotnych.  

Od przekładników pomiarowych wymaga się dużej dokładności transformacji, jednak w 

wąskim zakresie zmian wielkości pierwotnej. Przekładniki takie muszą pracować dokładnie w 

normalnych warunkach pracy systemu elektroenergetycznego. Od przekładników 

zabezpieczeniowych, których właściwą rolą jest dostarczenie informacji o prądach i 

napięciach właśnie w stanach awaryjnych, wymagania dokładności transformacji w zakresie 

znamionowych prądów i napięć  są znacznie bardziej tolerancyjne. Natomiast żąda się 

utrzymania dostatecznie dobrej dokładności transformacji przy zwarciach w systemie 

elektroenergetycznym, a więc w warunkach znacznych przetężeń prądowych oraz znacznych 

obniżeń napięcia.  

3.  Zasada działania przekładników prądowych 

Na rys. 3.1 podano schemat zasady działania przekładnika prądowego w powszechnie 

stosowanym wykonaniu indukcyjnym. Przekładnik ten zawiera rdzeń magnetyczny, na 

którym jest nawinięte uzwojenie pierwotne i wtórne. Końce uzwojenia pierwotnego są 

oznaczone literami P1, P2, natomiast końce uzwojenia wtórnego odpowiednio literami S1, 

S2. Litery P1 i S1 oznaczają początki uzwojeń - pierwotnego i wtórnego, a litery P2 i S2 - 

końce uzwojeń pierwotnego i wtórnego, nawiniętych w tym samym kierunku. 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 3 - 

 

Rys. 3.1. Schemat zasady działania przekładnika prądowego [16] 

 

Rys. 3.2. Schemat rozpływu prądów w obwodach przekładnika prądowego 

Przy tak dobranych oznaczeniach prąd wtórny, płynący przez uzwojenie przekładnika 

prądowego w kierunku od zacisku S2 do S1, jest  w fazie z prądem pierwotnym, płynącym od 

zacisku P1 do P2. Gdyby przekładnia przekładnika prądowego wynosiła 1:1, to prąd 

pierwotny zachowywałby się tak, jakby przechodził z obwodu pierwotnego do wtórnego 

zgodnie ze strzałką kreskową na rys. 3.2. Przy dowolnej przekładni, nierównej 1, można 

przeliczyć prądy wtórne na stronę pierwotną lub odwrotnie przez pomnożenie lub podzielenie 

przez przekładnię zwojową. [2] 

Przepływ strony pierwotnej I

p

w

1

 i wtórnej I

s

w

2

 wywołują strumienie magnetyczne skojarzone 

z uzwojeniami. W obwodzie jak na rys. 3.1 można wyróżnić strumień Φ

µ

 zamykający się w 

rdzeniu magnetycznym, wspólny dla obydwu uzwojeń, oraz strumienie rozproszenia Φ

1r

 

oraz 

Φ

2r 

przenikające wyłącznie przez uzwojenia odpowiednio w

1

 i w

2

. Napięcie indukowane w 

poszczególnych uzwojeniach przekładnika może być wyrażone następującymi zależnościami: 

[16] 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 4 - 

dt

d

r

w

e

)

(

1

1

1

Φ

Φ

+

=

µ

................................................................................................ (3.1) 

oraz 

dt

d

r

w

e

)

(

2

2

2

Φ

Φ

+

=

µ

............................................................................................... (3.2) 

Przekładniki prądowe będące dwoma magnetycznie sprzężonymi uzwojeniami odwzorowuje 

się najczęściej przy użyciu schematu zastępczego przeliczonego na jedną liczbę zwojów. 

Uwzględniając straty  w rdzeniu oraz obciążenie i przeliczając schemat na wtórną liczbę 

zwojów  w

2

 otrzymuje się znaną strukturę (rys. 3.3). Indukcyjność  L

µ 

 jest związana ze 

strumieniem sprzężonym z obydwoma uzwojeniami, a więc prawie całkowicie zamykającym 

się przez rdzeń ferromagnetyczny, natomiast R

Fe

 reprezentuje całkowite straty w tym rdzeniu. 

W związku z tym, że rdzeń ma dużą przenikalność i małą stratność - tak indukcyjność L

µ 

, jak 

i rezystancja R

Fe

 są znaczne, przy czym na skutek nieliniowej charakterystyki magnesowania 

ferromagnetyka są to wielkości nieliniowe. 

Rezystancje  R

1

 i R

2

  są oczywiście rezystancjami uzwojenia pierwotnego i wtórnego. 

Natomiast indukcyjności  L`

1

=L

1

(w

2

/w

1

)

2

 i L

2

 można interpretować jako pochodzące od 

strumieni sprzężonych tylko z jednym uzwojeniem, a więc od strumieni rozproszonych 

zamykających się głównie przez powietrze. Z tego względu indukcyjności te są nieznaczne w 

porównaniu z L

µ

. Jeśli pamiętać,  że indukcyjności  L

1

 oraz L

2

 wynikają ostatecznie z 

przekształcenia schematu magnetycznego, to można  

zauważyć,  że są one wielkościami nieliniowymi. O ile jednak indukcyjność  L

µ

 jest silnie 

nieliniowa, o tyle indukcyjności L

1

 i L

2

 są słabo nieliniowe, choć zależy to w dużym stopniu 

od wzajemnej konfiguracji rdzenia oraz uzwojeń. W praktycznych rozważaniach najczęściej 

przyjmuje się, że L

1

 oraz L

2

 są wielkościami stałymi. 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 5 - 

 

Rys. 3.3. Ogólny schemat zastępczy przekładnika prądowego przeliczony na wtórną liczbę zwojów 

Aby zapewnić dokładność transformacji, prąd magnesujący  i

0

 musi być niewielki w 

porównaniu z prądem pierwotnym przeliczonym na stronę wtórną  i`

p

, a więc impedancja 

obciążenia  Z

obc

 musi być mała w porównaniu z impedancja gałęzi magnesowania - czyli 

równolegle połączonych L

µ

 i R

Fe

. 

W elektroenergetyce przekładniki prądowe nie mają dostrzegalnego wpływu na wartość 

prądów pierwotnych, napięcia na ich zaciskach pierwotnych są bowiem pomijalnie małe w 

porównaniu z napięciami systemu. Dzięki temu można stronę pierwotną traktować jako 

źródło prądu, co pozwala pominąć w rozważaniach elementy R

1

 i L

1

, nie mające wpływu ani 

na przebiegi prądu wtórnego - ani prądu pierwotnego. Dzięki temu schemat zastępczy można 

sprowadzić do układu z rys. 3.4. Jest to najczęściej w praktyce używana postać schematu 

zastępczego przekładnika prądowego. [3] 

 

Rys. 3.4. Pominięcie rezystancji i indukcyjności pierwotnej na schemacie zastępczym przekładnika 

Wykres wektorowy prądów i napięć przekładnika prądowego przedstawiono na rys. 3.5. W 

uzwojeniu wtórnym płynie prąd I

s

, który wywołuje spadki napięć na impedancji obciążenia 

(Z

obc

=R

obc

+jX

obc

) oraz na impedancji uzwojeń strony wtórnej (Z

2

=R

2

+jX

2

). Suma spadków 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 6 - 

napięć jest równa sile elektromotorycznej E

2

=U

µ

. Jest to napięcie opóźnione o π/2

 

względem 

strumienia Φ

µ

, który je indukuje i jest zgodny z prądem magnesującym I

µ

. Suma prądu gałęzi 

poprzecznej  I

0

 oraz prądu wtórnego I

s

 

o zmienionym znaku (przepływ strony wtórnej I

s

w

s

 

działa bowiem rozmagnesowująco) daje prąd pierwotny I’

p

 „sprowadzony" na stronę wtórną. 

Siła elektromagnetyczna E

2 

jest wywołana przez strumień magnetyczny Φ

µ

 

obejmujący 

uzwojenie wtórne przekładnika. Do wytworzenia tego strumienia niezbędne jest odpowiednie 

natężenie pola magnetycznego H oraz przepływ I

0

w

1

. Występują następujące zależności: 

w

I

w

I

w

I

s

p

2

1

1

0

+

=

............................................................................................... (3.3) 

Hl

w

I

=

1

0

.................................................................................................................. (3.4) 

µ

µ

µ

r

S

l

w

I

0

1

0

Φ

=

........................................................................................................ (3.5)  

w których: l, S -

 

średnia droga i przekrój obwodu magnetycznego, µ

0

 -przenikalność próżni 

(µ

0

= 4π • 10

-7

 H/m), µ

r

 - przenikalność względna materiału ferromagnetycznego. 

Przy zamkniętej przez impedancję obciążenia  Z

obc

 stronie wtórnej przekładnika siła 

elektromotoryczna  E

2

 jest stosunkowo niewielka. Niewielki jest również strumień  Φ

µ 

niezbędny do jej wytworzenia.W konsekwencji również prąd  I

0

, w porównaniu z prądem  I

p

 

jest mały, szczególnie dla przekładników zbudowanych z bardzo dobrych materiałów 

ferromagnetycznych (duże wartości  µ

r

). Uwzględniając rozmagnesowujące działanie 

przepływu strony wtórnej i przy założeniu I

0

≈0, otrzymuje się zależność 

Ipw1≈Isw2................................................................................................................... (3.6) 

w

w

I

I

K

sn

pn

n

1

2

≈

=

......................................................................................................... (3.7) 

gdzie K

n

 – przekładnia (zwojowa) przekładnika prądowego. [16] 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 7 - 

 

Rys. 3.5. Wykres wektorowy przekładnika prądowego 

4.  Błędy przekładnika prądowego 

Schemat zastępczy przekładnika prądowego oraz odpowiadający mu wykres wektorowy 

mogą  służyć do wyjaśnienia teorii liniowej przekładnika pracującego w warunkach pracy 

ustalonej w zakresie prądów znamionowych, przy założeniu ich sinusoidalnego przebiegu. 

Dokładność przekładnika prądowego w zakresie prądów znamionowych jest określana za 

pomocą błędów, do których należą: błąd prądowy, błąd kątowy i błąd całkowity. 

Błąd prądowy (błąd przekładni) jest to błąd, który przekładnik wprowadza do pomiaru prądu, 

wynikający z tego, że przekładnia rzeczywista nie jest równa przekładni znamionowej. [5] 

Błędem prądowym nazywamy różnicę wartości skutecznej prądu wtórnego pomnożoną przez 

przekładnię znamionową i wartości skutecznej prądu pierwotnego, wyrażoną w procentach 

wartości skutecznej prądu pierwotnego. 

Definicję powyższą można napisać w postaci wzoru 

I

I

I

K

p

p

s

n

I

100

)

(

%

×

−

=

∆

......................................................................................... (4.1) 

Jeżeli uzwojenia przekładnika prądowego nie są korygowane, tzn. liczby zwojów spełniają 

równanie (3.7) to mamy do czynienia z tzw. błędem prądowym nie korygowanym, który 

wyraża się zależnością 

100

1

2

I

I

I

w

w

I

p

p

s

n

−

=

∆

............................................................................................... (4.2) 

Po pomnożeniu licznika i mianownika prawej strony równania przez wartość  w

1

 otrzymuje 

się: 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 8 - 

100

1

1

2

w

I

w

I

w

I

I

p

p

s

n

−

=

∆

.......................................................................................... (4.3) 

Inną postać zależności na nie korygowany błąd prądowy otrzymuje się po podzieleniu 

licznika i mianownika prawej strony równania przez w

2

 

100

"

"

I

I

I

I

p

p

s

n

−

=

∆

.................................................................................................. (4.4) 

Z zależności tej wynika, że nie korygowany błąd prądowy ma zawsze wartość ujemną, 

ponieważ wartość skuteczna prądu pierwotnego sprowadzonego do obwodu wtórnego I

''

p

 

jest 

zawsze większa od wartości skutecznej I

s

 prądu wtórnego. Błąd ten może mieć wartość 

dodatnią przy obciążeniu o charakterze pojemnościowym. [1] 

 

Rys. 4.1. Wykres wskazowy ilustrujący nie korygowany błąd prądowy, odcinek ab=I

p

w

1

-I

s

w

2

 

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 zeru. 

Błąd kątowy jest określany jako dodatni, jeżeli wektor prądu wtórnego wyprzedza wektor 

prądu pierwotnego. Zwykle jest on wyrażony w minutach lub centyradianach. [5] 

Definicję powyższą można napisać w postaci wzoru 

I

I

p

s

i

arg

=

δ

................................................................................................................. (4.5) 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 9 - 

Błąd całkowity

 jest to wartość skuteczna prądu w stanie ustalonym, będącego różnicą między 

a) chwilowymi wartościami rzeczywistego prądu wtórnego pomnożonego przez znamionową 

przekładnię przekładnika, przy oznaczeniu kierunków prądów pierwotnego i wtórnego 

zgodnymi z przyjętą zasadą oznaczania zacisków, a 

b) chwilowymi wartościami prądu pierwotnego. 

Błąd całkowity jest wyrażony w procentach wartości skutecznej prądu pierwotnego według 

wzoru: [5] 

∫

−

=

T

p

s

n

p

c

dt

T

i

i

K

I

0

2

)

(

1

100

ε

................................................................................... (4.6) 

Jeżeli prądy są sinusoidalne, to: 

100

I

I

K

I

p

p

n

s

c

−

=

ε

................................................................................................. (4.7) 

5.  Przekładnik o otwartym obwodzie wtórnym [3] 

Rozwarcie obwodu wtórnego przekładnika prądowego nie ma żadnego związku ze stanem 

przetężenia prądowego. Cały prąd pierwotny jest prądem magnesującym rozpływającym się 

między gałąź poprzeczną reprezentującą magnesowanie oraz gałąź odpowiadającą stratom. W 

związku z tym, nawet gdy prąd pierwotny nie osiąga wartości znamionowych przekładnik 

osiąga stan nasycenia. Problem dokładności transformacji nie istniej w tym przypadku, 

ponieważ prąd wtórny nie płynie. Celowe jest określenie napięcia  u

µ 

, które tworzy w tym 

wypadku przepięcie pojawiające się na zaciskach wtórnych przekładnika i mogące być 

groźnym dla izolacji obwodów wtórnych jak i dla bezpieczeństwa personelu. 

Przepięcie  u

µ

 bezpośrednio zależy od impedancji gałęzi magnesowania. Dla dużego 

uproszczenia można przyjąć,  że przekładnik z otwartym obwodem wtórnym będzie 

reprezentowany przez przebieg prostokątny charakterystyki magnesowania (rys.5.1 B) 

obciążony indukcyjnością L’

µ

 wynikającą z nachylenia prostoliniowej części charakterystyki 

(rys.5.1C), oraz równoległą rezystancją  R

Fe

 o charakterystyce z rys.5.1D. Odpowiada temu 

schemat zastępczy z rysunku 5.2. 

W praktyce eksploatacyjnej L’

µ 

i R

Fe

 są najczęściej nie znane. Natomiast nie ma zazwyczaj 

problemów ze zmierzeniem metodą techniczną impedancji wypadkowej widzianej z zacisków 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 10 - 

wtórnych przekładnika przy otwartym uzwojeniu pierwotnym. Impedancja ta może być 

uważana jako przybliżona wartość impedancji gałęzi poprzecznej Z

µ

. Przy szacowaniu 

spodziewanego przepięcia dobre wyniki daje wzór: 

p

m

m

I

Z

U

⋅

⋅

=

µ

µ

2

...................................................................................................... (5.1) 

Z

µm

 – impedancja gałęzi poprzecznej zmierzona metodą techniczną przy tej wartości prądu I

µ

, 

przy której osiąga maksimum. 

Wynika z powyższego,  że rozwarcie strony wtórnej może wywołać znacznej wartości 

przepięcia. 

 

i

µ

µ

i

µ

µ

i

i

i

c

ψ

s

ψ

ψ

ψ

ψ

ψ

s

0

0

i

s

i

c

0

0

A)

B)

C)

D)

 

Rys. 5.1. Zastąpienie idealizowanej pętli histerezy trzema charakterystykami składowymi 

 

Rys. 5.2. Schemat zastępczy do określenia napięć przy rozwartym obwodzie wtórnym 

6.  Parametry znamionowe przekładników prądowych [5] 

Przekładniki prądowe są charakteryzowane wieloma parametrami. Podstawowe wielkości 

znamionowe przekładników prądowych to: 

1. Znormalizowane wartości znamionowych prądów pierwotnych 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 11 - 

Znamionowy prąd pierwotny (I

P

) 

jest to wartość prądu pierwotnego, do którego odniesiona 

jest praca przekładnika. 

Przekładniki jednoprzekładniowe: 10-12,5-15-20-25-30-40-50-60-75A i ich dziesiętne 

wielokrotności i części (wartości zalecane: 10-15-20-30-50-75 A). 

Przekładniki wieloprzekładniowe wartości jak w jednoprzekładniowych dotyczą 

najmniejszych wartości prądu pierwotnego. 

2. Znormalizowane wartości znamionowych prądów wtórnych 

Znamionowy prąd wtórny (I

s

)

 jest to wartość prądu wtórnego, do którego odniesiona jest 

praca przekładnika. 

Znormalizowanymi wartościami są: 1-2-5 A (zalecaną wartością jest 5 A). W przekładnikach 

przeznaczonych do łączenia w trójkąt powyższe wartości podzielone przez  3   są również 

wartościami znormalizowanymi.  

3. Znamionowy długotrwały prąd cieplny jest to wartość prądu, który może trwale płynąć w 

uzwojeniu pierwotnym, przy znamionowym obciążeniu uzwojenia wtórnego, bez wzrostu 

temperatury ponad dopuszczalną wartość. Jeżeli nie określono inaczej, znamionowym 

długotrwałym prądem cieplnym powinien być znamionowy prąd pierwotny. 

4. Znormalizowane wartości mocy znamionowych 

Moc znamionowa jest to wartość mocy pozornej, którą przekładnik jest zdolny zasilić obwód 

wtórny przy znamionowym prądzie wtórnym i obciążeniu znamionowym. 

Wartościami mocy znamionowych do 30 VA są: 2,5-5-10-15-30 VA. Wartości większe od 30 

VA mogą być stosowane odpowiednio do potrzeby. 

5. Znamionowe prądy krótkotrwałe 

Znamionowy krótkotrwały prąd cieplny (I

th

)

  jest  to  wartość skuteczna prądu pierwotnego, 

którą przekładnik ze zwartymi uzwojeniami wtórnymi powinien wytrzymać przez jedną 

sekundę bez uszkodzenia. Znamionowe czasy inne niż jedna sekunda, jak 0,5-2-3 s mogą być 

przedmiotem umowy. 

Znamionowy prąd dynamiczny (I

dyn

)

 jest to wartość szczytowa prądu pierwotnego, którą 

przekładnik ze zwartymi uzwojeniami wtórnymi powinien wytrzymać, bez uszkodzenia 

elektrycznego lub mechanicznego w wyniku działania sił elektromagnetycznych. 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 12 - 

Wartość znamionowego prądu dynamicznego zwykle powinna być 2,5 razy większa od 

znamionowego krótkotrwałego prądu cieplnego i powinna być podana na tabliczce 

znamionowej. 

Tablica 6.1. Dopuszczalne przyrosty temperatury uzwojeń 

Klasa izolacji (wg IEC 85) 

Największy przyrost 

temperatury (K) 

Izolacja wszystkich klas nasycona olejem 

Izolacja wszystkich klas nasycona olejem i zamknięta hermetycznie 

Izolacja wszystkich klas nasycona masą bitumiczną 

Nie nasycona olejem lub masą bitumiczną izolacja klasy: 

Y 

A 

E 

B 

F 

H 

60 

65 

50 

 

45 

60 

75 

85 

110 

135 

 

6. Dopuszczalne przyrosty temperatury 

Przyrost temperatury przekładnika prądowego podczas przepływu prądu pierwotnego 

równego znamionowemu długotrwałemu prądowi cieplnemu, przy obciążeniu znamionowym 

o współczynniku mocy równym jedności, nie powinien przekraczać odpowiedniej wartości 

podanej w tablicy 6.1. 

7.  Klasyfikacja badań [5] 

Są trzy rodzaje badań: typu, wyrobu i specjalne. 

Badania typu są wykonywane na przekładniku każdego typu w celu stwierdzenia, czy 

wszystkie przekładniki wyprodukowane według tej samej dokumentacji technicznej spełniają 

wymagania nie objęte badaniami wyrobu. (Badanie typu może być uznane za ważne, jeżeli 

jest wykonane na przekładniku wyprodukowanym z niewielkimi zmianami. Zaleca się, aby 

zmiany te były przedmiotem uzgodnienia między wytwórcą a nabywcą). 

Badania wyrobu są wykonywane na każdym przekładniku. 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 13 - 

Badania specjalne  są to badania inne niż badania typu lub badania wyrobu, uzgodnione 

między wytwórcą a nabywcą. 

Badania typu: 

−  próby prądem krótkotrwałym, 

−  próba nagrzewania,  

−  próba napięciem udarowym piorunowym,  

−  próba napięciem udarowym łączeniowym,  

−  próba napięciowa na mokro przekładników napowietrznych,  

−  sprawdzenie dokładności.  

Badania wyrobu: 

−  sprawdzenie oznaczeń zacisków,  

−  próba izolacji uzwojenia pierwotnego napięciem o częstotliwości sieciowej, 

−  pomiar wyładowań niezupełnych, 

−  próba izolacji uzwojeń wtórnych napięciem o częstotliwości sieciowej,  

−  próba izolacji między sekcjami uzwojeń napięciem o częstotliwości sieciowej,  

−  próba izolacji międzyzwojowej, 

−  sprawdzenie dokładności.  

Badania specjalne: 

−  próba izolacji uzwojenia pierwotnego udarem uciętym,  

−  pomiar pojemności i współczynnika strat dielektrycznych,  

−  próba izolacji uzwojenia pierwotnego wielokrotnymi udarami uciętymi, 

−  próby mechaniczne.  

8.  Przekładniki prądowe do pomiarów 

Przekładnik prądowy do pomiarów

 przeznaczony jest do zasilania przyrządów wskazujących, 

liczników i podobnych aparatów. [5] 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 14 - 

Znamionowy prąd bezpieczny przyrządu (IPL),

 oznacza najmniejszą wartość prądu 

pierwotnego, przy którym błąd całkowity przekładnika prądowego jest równy lub większy niż 

10 % przy obciążeniu znamionowym (rys. 8.1). [16] 

Znamionowy współczynnik bezpieczeństwa przyrządu

  FS, równa się stosunkowi 

znamionowego prądu bezpiecznego przyrządu do znamionowego prądu pierwotnego 

przekładnika; bezpieczeństwo przyrządów

 

zasilanych przez przekładnik jest większe, gdy 

wartość współczynnika

 

bezpieczeństwa FS jest mniejsza. [16] 

Wtórna graniczna siła elektromotoryczna,

 równa się iloczynowi współczynnika 

bezpieczeństwa przyrządu FS, znamionowego prądu wtórnego oraz sumy wektorowej 

obciążenia znamionowego i impedancji uzwojenia wtórnego. [5] 

 

 

Rys. 8.1. Krzywe zależności prądu wtórnego od prądu pierwotnego przekładników prądowych o 

współczynniku bezpieczeństwa FS 5 oraz 10 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 15 - 

Krotności prądów równe współczynnikowi FS odpowiadają warunkom,

 

w jakich indukcja w 

rdzeniu jest bliska wartości, przy której następuje przegięcie charakterystyki magnesowania, 

praktycznie 1,4-1,7 T (rys. 8.2). 

Przetężenia o krotnościach większych niż współczynnik FS nie powodują istotnego 

zwiększenia prądu po stronie wtórnej. Jest to ważne ze względu na ochronę przed 

zniszczeniem mierników i przyrządów, wywołanym cieplnymi skutkami przepływu prądu o 

wartościach przekraczających

 

parametry znamionowe. 

Przekładniki w obwodach zasilających mierniki powinny mieć małe

 

(5 lub 10) współczynniki 

FS, aby niezależnie od wartości prądu pierwotnego prąd po stronie wtórnej był relatywnie 

niewielki. [16] 

 

Rys. 8.2. Charakterystyka magnesowania materiałów magnetycznych stosowanych na rdzenie 

przekładników prądowych. 1 - stop nikiel-żelazo (ok. 75 % Ni) do stosowania w przekładnikach 

pomiarowych, 2 - stop nikiel-żelazo (ok. 50 % Ni) do stosowania w przekładnikach zabezpieczeniowych, 3 

- żelazo krzemowe zimnowalcowane 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 16 - 

8.1.  Oznaczenie klasy dokładności przekładników prądowych do pomiarów 

W przekładnikach prądowych do pomiarów klasa dokładności jest oznaczana przez 

największy dopuszczalny procentowy błąd prądowy przy prądzie znamionowym, 

przypisanym tej klasie dokładności. [5] 

8.2.  Znormalizowane klasy dokładności [5] 

Znormalizowanymi klasami dokładności przekładników prądowych do pomiarów są:  

0,1 - 0,2 - 0,5 - 1 - 3 - 5. 

8.3.  Wartości graniczne błędów prądowego i kątowego przekładników 

prądowych do pomiarów 

W przekładnikach o klasach 0,1 - 0,2 - 0,5 i 1 błędy prądowy i kątowy przy znamionowej 

częstotliwości nie powinny przekraczać wartości podanych w tablicy 8.1, przy obciążeniu 

wtórnym o dowolnej wartości zawartej w przedziale od 25 % do 100 % obciążenia 

znamionowego. 

Tablica 8.1. Granice błędów prądowego i kątowego przekładników do pomiarów (klasy 0,1 

do 1) 

Błąd kątowy przy podanych poniżej procentowych wartościach 

prądu znamionowego, + lub - 

Procentowy błąd prądowy 

(przekładni) przy podanych 

poniżej procentowych 

wartościach prądu 

znamionowego, + lub - 

minuty centyradiany 

Klasa 

dokła-

dności 

5  20 100 120  5  20 100 120  5  20 100 120 

0,1 

0,2 

0,5 

1 

0,4 

0,75 

1,5 

3,0 

0,2 

0,35 

0,75 

1,5 

0,1 

0,2 

0,5 

1,0 

0,1 

0,2 

0,5 

1,0 

15 

30 

90 

180 

8 

15 

45 

90 

5 

10 

30 

60 

5 

10 

30 

60 

0,45 

0,9 

2,7 

5,4 

0,24 

0,45 

1,35 

2,7 

0,15 

0,3 

0,9 

1,8 

0,15 

0,3 

0,9 

1,8 

 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 17 - 

Tablica 8.2. Granice błędu prądowego przekładników do pomiaru (klasy 3  i 5). Dla klas 3 i 5 

nie określa się granic błędu kątowego. 

Procentowy błąd prądowy (przekładni) przy podanych 

poniżej procentowych wartościach prądu znamionowego, 

+ lub - 

Klasa dokładności 

50 120 

3 

5 

3 

5 

3 

5 

8.4.  Sprawdzenie dokładności przekładników prądowych do pomiarów w 

badaniach typu 

Sprawdzenie w badaniach typu dokładności powinno, w przypadku przekładników klas od 

0,1 do 1, być wykonane dla każdej wartości prądu podanej tablicy 8.1 przy 25 % i 100 % 

obciążenia znamionowego, lecz przy obciążeniu nie mniejszym niż 1 VA. 

Przekładniki o rozszerzonym zakresie prądowym większym niż 120 % powinny być 

sprawdzane przy prądzie rozszerzonego zakresu prądowego zamiast przy 120 % prądu 

znamionowego. 

Przekładniki klas 3 i 5 powinny być badane przy dwu wartościach prądu podanych w tablicy 

8.2 przy 50 % i 100 % obciążenia znamionowego (lecz nie mniejszym niż 1 VA). [5] 

8.5.  Sprawdzenie dokładności przekładników prądowych do pomiarów w 

badaniach wyrobu 

Sprawdzenie dokładności w badaniach wyrobu jest takie samo jak w badaniach typu, lecz 

dopuszczalne jest jej wykonanie przy zmniejszonej liczbie prądów i/lub obciążeń, pod 

warunkiem, że w badaniach typu wykazano na podobnym przekładniku, iż tak zmniejszona 

liczba prób jest wystarczająca. [5] 

8.6.  Współczynnik bezpieczeństwa przyrządu 

Badania typu mogą być wykonane z użyciem następującej próby pośredniej: przy otwartym 

uzwojeniu pierwotnym, uzwojenie wtórne zasilane jest napięciem praktycznie sinusoidalnym 

o częstotliwości znamionowej i o wartości skutecznej równej wtórnej granicznej SEM(równa 

się iloczynowi współczynnika bezpieczeństwa przyrządu FS, znamionowego prądu wtórnego 

oraz sumy wektorowej obciążenia znamionowego i impedancji uzwojenia wtórnego. [5]) 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 18 - 

UWAGI 

1 - Przy obliczaniu wtórnej granicznej SEM należy przyjąć impedancję uzwojenia wtórnego 

jako równą rezystancji uzwojenia wtórnego, zmierzonej w temperaturze otoczenia i 

skorygowanej do temperatury 75 

°C. 

2 - Przy określaniu błędu całkowitego metodą pośrednią, może nie być brana pod uwagę 

ewentualna różnica między przekładnią zwojową i przekładnią znamionową. [5] 

Wywołany nim prąd wzbudzający (I

exc

), wyrażony w procentach znamionowego prądu 

wtórnego (I

sn

) pomnożonego przez współczynnik bezpieczeństwa przyrządu FS, powinien 

być równy lub większy od wartości znamionowej błędu całkowitego równej 10 %. 

%

10

100

≥

⋅

FS

I

I

sn

exc

.....................................................................................................  (8.1) 

Jeżeli ten wynik budzi wątpliwości, należy wykonać pomiar kontrolny w próbie 

bezpośredniej i ten wynik uznać za obowiązujący. [5] 

8.7.  Oznaczenia na tabliczce znamionowej przekładników prądowych do 

pomiarów 

Klasa dokładności i współczynnik bezpieczeństwa przyrządów powinny być podane po 

odpowiedniej mocy znamionowej (np. 15 VA klasa 0,5 FS 10). 

W przekładnikach prądowych o rozszerzonym zakresie prądowym prąd pierwotny 

rozszerzonego zakresu powinien być podany bezpośrednio po oznaczeniu klasy (np. 15 VA 

klasa 0,5 ext. 150 %). [5] 

9.  Przekładniki prądowe do zabezpieczeń 

Przekładnik prądowy do zabezpieczeń

 jest to przekładnik przeznaczony do zasilania 

przekaźników zabezpieczających. 

Wykres wektorowy 

Jeżeli przyjmie się,  że rozpatrywany przekładnik prądowy zawiera tylko liniowe elementy 

elektryczne i magnetyczne oraz, że jego obciążenie ma również charakter liniowy, wówczas 

przy założeniu,  że prąd pierwotny jest sinusoidalny, wszystkie prądy, napięcia i strumienie 

będą również sinusoidalne, a działanie przekładnika może być przedstawione za pomocą 

wykresu wskazowego pokazanego na rysunku 9.1. 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 19 - 

Na rysunku 9.1 I

s

 przedstawia prąd wtórny, który płynąc przez impedancję uzwojenia 

wtórnego i impedancję obciążenia określa wartości kierunek indukowanego napięcia  E

s

 i 

strumienia Φ prostopadłego do wskazu napięcia, który jest wywołany przez prąd wzbudzający 

I

e

. Jego składowa magnesująca  I

m

 jest równoległa do strumienia, a składowa strat I

a

 jest 

równoległa do napięcia. Sumę wskazów prądu wtórnego I

s

 i prądu wzbudzającego  I

e

 

przedstawia wektor I"

p

 prądu pierwotnego podzielonego przez przekładnię zwojową 

(stosunek liczby zwojów wtórnych do liczby zwojów pierwotnych). 

 

Rys. 9.1. Wykres wektorowy przedstawiający zasadę działania przekładnika 

Tak więc dla przekładnika prądowego, którego przekładnia zwojowa jest równa przekładni 

znamionowej, różnica długości wektorów I

s 

i  I"

p 

odniesiona do długości  I"

p

 jest błędem 

prądowym, a różnica kątowa δ stanowi błąd kątowy. 

Poprawka zwojowa 

Jeżeli przekładnia zwojowa jest inna (zwykle mniejsza) niż znamionowa przekładnia 

prądowa, to przekładnik prądowy ma poprawkę zwojową. Wtedy, przy określaniu działania, 

należy rozróżniać I"

p

 - prąd pierwotny podzielony przez przekładnię zwojową - od I’

p 

- prądu 

pierwotnego podzielonego przez przekładnię prądową. Brak poprawki zwojowej oznacza, że 

I’

p

 = I"

p

. Jeżeli jest poprawka zwojowa, to I’

p

 różni się od I"

p

      i,  jeżeli  I"

p

 występuje na 

wykresie wektorowym, a I’

p

 jest użyte do określania błędu prądowego, wówczas poprawka 

zwojowa ma wpływ na błąd prądowy (i może być celowo wykorzystana). Ponieważ wektory 

I’

p

 i I"

p

 mają ten sam kierunek, to poprawka zwojowa nie ma wpływu na błąd kątowy. 

Poprawka zwojowa ma mniejszy wpływ na błąd całkowity niż na błąd prądowy. 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 20 - 

Trójkąt błędów 

Na rysunku 9.2 jest odtworzona górna część rysunku 9.1 w dużej skali przy założeniu, że błąd 

kątowy jest tak mały, że dla celów praktycznych można przyjąć równoległość wektorów I

s 

i 

I"

p

. Zakładając,  że nie zastosowano poprawki zwojowej i rzutując  I

e

 na I

p 

widać,  że w 

przybliżeniu składowa równoległa (∆I) prądu  I

e

 może być przyjęta zamiast arytmetycznej 

różnicy prądów  I"

p

 i I

s

, do określenia błędu prądowego, i podobnie składowa prostopadła 

(∆I

q

) prądu I

e

 może być stosowana do określania błędu kątowego. 

Przy powyższych założeniach prąd wzbudzający I

e

 podzielony przez I"

p

 jest równy błędowi 

całkowitemu. 

 

Rys. 9.2. Wykres wektorowy 

Dlatego w przypadku przekładnika prądowego bez poprawki zwojowej i w warunkach, gdy 

przedstawienie w formie wektorowej jest możliwe, błędy prądowy, kątowy i całkowity 

tworzą trójkąt prostokątny. 

W tym trójkącie przeciwprostokątna przedstawiająca błąd całkowity zależy od całkowitej 

wartości impedancji obciążenia, składającej się z impedancji obciążenia i impedancji 

uzwojenia wtórnego, podczas gdy podział na błędy prądowy i kątowy zależy od 

współczynników mocy impedancji całkowitego obciążenia i prądu wzbudzającego. Błąd 

kątowy będzie równy zeru, wówczas gdy obydwa współczynniki mocy będą równe, tj. gdy I

s

 i 

I

e

 są w fazie. 

Błąd całkowity 

Stosowanie pojęcia błędu całkowitego ma szczególne uzasadnienie w przypadkach,  gdy 

posługiwanie się wykresem wektorowym nie jest możliwe, ponieważ elementy nieliniowe 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 21 - 

powodują występowanie wyższych harmonicznych prądu jałowego i wtórnego (patrz rysunek 

9.3). 

 

Rys. 9.3. Wyższe harmoniczne 

Z tego powodu błąd całkowity został zdefiniowany jak w podpunkcie 4, a nie jako suma 

wektorowa błędu prądowego i błędu kątowego, jak to pokazano na rysunku 9.2. 

Wtedy w ogólnym przypadku, błąd całkowity reprezentuje także odchylenia od idealnego 

przekładnika prądowego powodowane obecnością w uzwojeniu wtórnym wyższych 

harmonicznych, które nie występują w uzwojeniu pierwotnym. (Prąd pierwotny jest w PN-EN 

60044-1 uznawany zawsze za sinusoidalny). [5] 

9.1.  Dodatkowe wymagania dotyczące przekładników prądowych do 

zabezpieczeń 

Znamionowy graniczny prąd pierwotny

  jest  to  wartość skuteczna prądu pierwotnego, od 

której przekładnik spełnia wymagania w  zakresie błędu całkowitego. 

Współczynnik graniczny dokładności

 jest to stosunek znamionowego granicznego prądu 

pierwotnego do znamionowego prądu pierwotnego. 

Wtórna graniczna siła elektromotoryczna

 jest to iloczyn współczynnika granicznego 

dokładności, znamionowego prądu wtórnego oraz sumy wektorowej obciążenia 

znamionowego i impedancji uzwojenia wtórnego. 

9.1.1.  Znormalizowane współczynniki graniczne dokładności 

Znormalizowanymi współczynnikami granicznymi dokładności są: 

5 - 10 - 15 - 20 - 30 

W obwodach zabezpieczeń, w niektórych przypadkach niezbędna jest dokładna transformacja 

prądu zwarciowego, która zapewni poprawne działanie zabezpieczeń. Niekiedy konieczna jest 

znajomość przebiegów przejściowych okresowych i nieokresowych prądu zwarciowego. 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 22 - 

Dokładność transformacji tych przebiegów zależy od wartości indukcji w rdzeniu. Przy 

dużym prądzie zwarciowym przekładnik pracuje najczęściej w stanie nasycenia, prąd jest 

mocno odkształcony, zaś transformacja obarczona znacznym błędem. Aby otrzymać w miarę 

dokładne przebiegi prądu zwarciowego, wraz ze składowymi przejściowymi prądu, należy 

stosować przekładniki o dużych (15, 20 lub 30) współczynnikach K

alf

. Są to przekładniki o 

większych przekrojach rdzenia (niewielkie wartości indukcji znamionowej) i małych 

obciążeniach strony wtórnej. 

Rzeczywista wartość współczynnika K

alf

 (oznaczona n

B

) zależy od obciążenia strony wtórnej 

przekładnika według zależności  

S

S

S

S

K

n

wp

B

wp

N

alf

B

+

+

=

.................................................................................................. (9.1) 

w której: S

N

 

- moc znamionowa przekładnika, S

wp

 

- „moc własna” przekładnika powodowana 

impedancją uzwojeń, równa (0,05÷0,20) S

N, 

S

B

 - obciążenie strony wtórnej przyłączone do 

zacisków przekładnika. Rzeczywiste wartości  n

B 

współczynnika  K

alf

 w zależności od 

obciążenia strony wtórnej S

B

 

mogą zatem bardzo się różnić od jego wartości znamionowej n

N

.

 

Przy obciążeniu przekładnika mocą  S

B

=0,5S

N

 współczynnik  K

alf

 zwiększa się 1,7÷1,9 razy, 

przy obciążeniu zaś mocą  S

B

=2S

N

 zmniejsza się 0,52÷0,59 razy. Oznacza to w pierwszym 

przypadku,  że przy znacznych przetężeniach przyrządy pomiarowe nie są chronione przed 

zniszczeniem, nie występuje bowiem ograniczające działanie nasycenia rdzenia 

magnetycznego i prąd strony wtórnej może osiągać bardzo znaczne wartości, wprost 

proporcjonalne do wartości prądu strony pierwotnej. Z kolei przy obciążeniu przekładnika 

mocą  S

B

=2S

N

 już przy stosunkowo niewielkich przetężeniach może występować 

transformacja prądu z dużym błędem ujemnym, co może być przyczyną  błędnych działań 

zabezpieczeń. 

Z tego powodu, gdy obciążenie strony wtórnej S

B

 jest znacznie mniejsze od znamionowego 

S

N

, może być konieczne włączenie w obwód pomiarowy dodatkowej rezystancji tak, aby 

S

B

≈S

N

. [16] 

9.1.2.  Klasy dokładności przekładników prądowych do zabezpieczeń 

Klasy dokładności przekładników prądowych do zabezpieczeń jest oznaczona przez 

największy dopuszczalny błąd całkowity wyrażony w procentach, przy znamionowym 

granicznym prądzie pierwotnym dla danej klasy dokładności, poprzedzający literę P. [5] 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 23 - 

Znormalizowane klasy dokładności przekładników zabezpieczeniowych: 

5P i 10P. 

9.1.3.  Wartości graniczne błędów przekładników prądowych do zabezpieczeń 

Przy znamionowej częstotliwości i znamionowym obciążeniu błędy prądowy, kątowy i 

całkowity nie mogą przekraczać wartości podanych w tablicy 9.1. 

W próbie, w której określany jest błąd prądowy i kątowy, obciążenie powinno mieć 

współczynnik mocy 0,8 indukcyjny, z wyjątkiem, gdy obciążenie jest mniejsze niż 5 VA, dla 

którego dopuszczalne jest stosowanie obciążenia o współczynniku mocy równym jedności. 

Przy określaniu błędu całkowitego obciążenie powinno mieć współczynnik mocy między 0,8 

indukcyjnym, a równym jedności według uznania wytwórcy. [5] 

Tablica 9.1. Granice błędów przekładników do zabezpieczeń 

 

Klasa dokładności 

Błąd prądowy przy 

znamionowym prądzie 

pierwotnym 

% 

Błąd kątowy przy 

znamionowym prądzie 

pierwotnym 

Błąd całkowity przy 

znamionowym granicznym 

prądzie pierwotnym 

% 

  

minuty 

centyradiany 

 

5P 

10P 

±1 

±3 

±60 

- 

±1,8 

- 

5 

10 

 

9.1.4.  Określenie błędu całkowitego w badaniach typu 

Zgodność z wymaganiami w zakresie granicznych wartości błędu całkowitego, podanego w 

tablicy 9.1, powinna być wykazana w próbie bezpośredniej, w której praktycznie sinusoidalny 

prąd równy znamionowemu granicznemu prądowi pierwotnemu płynie przez uzwojenie 

pierwotne, a do uzwojenia wtórnego przyłączone jest obciążenie o wartości znamionowej, 

lecz o współczynniku mocy zawartym, według wyboru wytwórcy, między 0,8 indukcyjnym, a 

równym jedności. 

Próba może być wykonana na podobnym przekładniku z tym wyjątkiem, że może być użyta 

zredukowana izolacja, jednak powinny być zachowane nie zmienione warunki geometryczne. 

UWAGA - W przypadku przekładników prądowych o bardzo dużych prądach pierwotnych z 

uzwojeniem pierwotnym w postaci pojedynczego pręta, zaleca się, aby odległość między 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 24 - 

pierwotnym przewodem powrotnym a przekładnikiem była brana pod uwagę z punktu 

widzenia odtworzenia warunków pracy. 

W przypadku przekładników prądowych mających praktycznie bezszczelinowe rdzenie 

pierścieniowe, równomiernie rozłożone uzwojenie wtórne oraz centrycznie umieszczony 

przewód pierwotny albo równomiernie rozłożone uzwojenie pierwotne, próba bezpośrednia 

może być zastąpiona przez następującą próbę pośrednią, pod warunkiem że oddziaływanie 

powrotnego przewodu pierwotnego jest pomijalne. 

Przy otwartym uzwojeniu pierwotnym należy zasilić uzwojenie wtórne napięciem praktycznie 

sinusoidalnym o częstotliwości znamionowej i o wartości skutecznej równej wtórnej 

granicznej SEM(równa się iloczynowi współczynnika bezpieczeństwa przyrządu FS, 

znamionowego prądu wtórnego oraz sumy wektorowej obciążenia znamionowego i 

impedancji uzwojenia wtórnego. [5]) 

UWAGI 

1 - Przy obliczaniu wtórnej granicznej SEM należy przyjąć impedancję uzwojenia wtórnego 

jako równą rezystancji uzwojenia wtórnego, zmierzonej w temperaturze otoczenia i 

skorygowanej do temperatury 75 

°C. 

2 - Przy określaniu błędu całkowitego metodą pośrednią, może nie być brana pod uwagę 

ewentualna różnica między przekładnią zwojową i przekładnią znamionową. [5] 

Wywołany w ten sposób prąd wzbudzający, wyrażony w procentach znamionowego prądu 

wtórnego pomnożonego przez współczynnik graniczny dokładności, nie powinien 

przekraczać wartości odpowiadającej granicznej wartości błędu całkowitego, podanego w 

tablicy 9.1. 

UWAGI 

1 - Przy obliczaniu wtórnej granicznej SEM należy przyjąć impedancję uzwojenia wtórnego 

jako równą rezystancji uzwojenia wtórnego, zmierzonej w temperaturze otoczenia i 

skorygowanej do temperatury 75 

°C. 

2 - Przy określaniu błędu całkowitego metodą pośrednią, może nie być brana pod uwagę 

ewentualna różnica między przekładnią zwojową i przekładnią znamionową. [5] 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 25 - 

9.1.4.1  Bezpośredni pomiar błędu całkowitego 

 

Rys. 9.4. Obwód przekładnika prądowego o przekładni zwojowej 1/1 do bezpośredniego pomiaru błędu 

całkowitego 

Na rysunku 9.4 przedstawiono przekładnik prądowy o przekładni zwojowej 1/1. Jest on 

połączony ze źródłem (sinusoidalnego) prądu pierwotnego i obciążeniem wtórnym ZB o 

charakterystyce liniowej oraz z amperomierzem w ten sposób, że zarówno prąd pierwotny, 

jak i wtórny płyną przez amperomierz, lecz w przeciwnych kierunkach. Wypadkowy prąd 

płynący przez amperomierz jest równy prądowi wzbudzającemu występującemu w 

warunkach sinusoidalnego prądu pierwotnego, a jego wartość skuteczna odniesiona do 

wartości skutecznej prądu pierwotnego jest błędem całkowitym, przy czym stosunek ten jest 

wyrażony w procentach. [5]

 

Tak więc na rysunku 9.4 przedstawiono obwód do bezpośredniego pomiaru błędu 

całkowitego. 

 

Rys. 9.5. Obwód przekładnika prądowego o przekładni różnej od jedności ale o takiej samej przekładni 

znamionowej do bezpośredniego pomiaru błędu całkowitego 

Na rysunku 9.5 przedstawiono podstawowy obwód do bezpośredniego pomiaru błędu 

całkowitego w przypadku przekładników prądowych o przekładni różnej od jedności ale o 

takiej samej przekładni znamionowej. Przekładnik prądowy oznaczony symbolem N ma 

pomijalnie mały błąd całkowity w przyjętych warunkach (minimalne obciążenie), podczas 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 26 - 

gdy do badanego przekładnika prądowego, oznaczonego symbolem X dołączone jest 

obciążenie znamionowe. 

Oba przekładniki są zasilane z tego samego źródła pierwotnego prądu sinusoidalnego, a 

amperomierz A

2

 mierzy różnicę prądów wtórnych. W tych warunkach skuteczna wartość 

prądu mierzonego przez amperomierz A

2

, odniesiona do skutecznej wartości prądu 

mierzonego przez amperomierz A

1

, jest błędem całkowitym przekładnika X, jeżeli stosunek 

ten wyrażony jest w procentach. 

W metodzie tej jest konieczne, aby błąd całkowity przekładnika N był pomijalny w 

warunkach próby. Nie jest wystarczające, aby błąd całkowity przekładnika N był znany, 

ponieważ z powodu znacznie skomplikowanego charakteru błędu całkowitego (odkształcony 

przebieg prądu),  żaden znany błąd całkowity przekładnika wzorcowego N nie może być 

wykorzystany do skorygowania wyników próby. [5] 

9.1.4.2  Alternatywny sposób bezpośredniego pomiaru błędu całkowitego 

Do pomiaru błędu całkowitego można stosować alternatywne sposoby, a jeden z nich jest 

podany na rysunku 9.6.  

Układ pokazany na rysunku 9.5 wymaga specjalnego przekładnika wzorcowego N o takiej 

samej przekładni znamionowej jaką ma przekładnik X i o pomijalnie małym błędzie 

całkowitym przy znamionowym granicznym prądzie pierwotnym, a układ pokazany na 

rysunku 9.6 umożliwia stosowanie zwykłych przekładników wzorcowych N i N' pracujących 

przy ich znamionowych prądach pierwotnych, lub w pobliżu tych wartości. Wymaganie 

dotyczące pomijalnego błędu całkowitego tych przekładników wzorcowych jest nadal sprawą 

zasadniczą, lecz łatwiejszą do spełnienia.

 

 

Rys. 9.6. Alternatywny obwód do pomiaru błędu całkowitego 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 27 - 

Na rysunku 9.6 symbolem X oznaczono przekładnik badany, N jest wzorcowym 

przekładnikiem odniesienia o znamionowym prądzie pierwotnym tego samego rzędu, co 

znamionowy graniczny prąd pierwotny przekładnika X (prądu, przy którym wykonuje się 

próbę). Symbolem N' oznaczono wzorcowy przekładnik pośredniczący o znamionowym 

prądzie pierwotnym tego samego rzędu co prąd wtórny, odpowiadający znamionowemu 

granicznemu prądowi pierwotnemu przekładnika X. Należy zauważyć,  że przekładnik N' 

stanowi część obciążenia  Z

B

 przekładnika X, które należy uwzględnić przy określaniu 

wartości obciążenia  Z'

B

. Przyrządy A

1

 i A

2

  są amperomierzami i należy zadbać, aby 

amperomierz A

2

 mierzył różnicę prądów wtórnych przekładników N i N'. 

Jeżeli przekładnię znamionową przekładnika N oznaczyć jako K

n’

 przekładnika X jako K

nx

 i 

przekładnika N' - jako K’

n’

 to przekładnia K

n

 będzie się równała iloczynowi K’

n’

 i K

nx

: 

na przykład K

n

= K’

n

• K

nx

 

Wówczas wartość skuteczna prądu mierzonego przez amperomierz A

2

, odniesiona do 

wskazań amperomierza A

1

, jest błędem całkowitym przekładnika X, przy czym wartość ta 

wyrażona jest w procentach. 

UWAGA - W metodach pokazanych na rysunku 9.5 i 9.6 zaleca się stosować amperomierz 

A

2

 o małej impedancji, gdyż występujące na nim napięcie (podzielone przez przekładnię 

przekładnika N' w przypadku układu z rysunku 9.6) stanowi część napięcia występującego na 

obciążeniu przekładnika X i powoduje zmniejszenie obciążenia tego przekładnika. 

Analogicznie napięcie na amperomierzu A

2

 powoduje zwiększenie obciążenia przekładnika 

N. [5] 

9.1.5.  Określenie błędu całkowitego w badaniach wyrobu 

Dla wszystkich przekładników spełniających wymaganie 9.1.4 b), badania wyrobu są takie 

same jak badania typu. 

W przypadku innych przekładników może być zastosowana próba pośrednia polegająca na 

pomiarze prądu wzbudzającego, lecz powinien być zastosowany współczynnik korekcyjny, 

który należy określić przez porównanie otrzymanego w ten sposób wyniku z wynikiem próby 

bezpośredniej wykonanej na przekładniku tego samego typu (patrz uwaga 2 poniżej), jeżeli 

współczynnik graniczny dokładności i warunki obciążenia są takie same. 

W takich przypadkach sprawozdania z próby bezpośredniej powinny być dostępne u 

wytwórcy. 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 28 - 

UWAGI 

1 - Współczynnik korekcyjny jest równy stosunkowi wartości błędu całkowitego 

otrzymanego metodą bezpośrednią do wartości otrzymanej metodą pośrednią wg 9.1.4 b). 

2 - Wyrażenie „przekładnik tego samego typu" oznacza, że amperozwoje są takie same 

niezależnie od przekładni i że parametry geometryczne, materiały magnetyczne i uzwojenia 

wtórne są identyczne. [5]. 

9.2.  Zasady doboru przekładników prądowych do zabezpieczeń 

Przekładniki, przeznaczone do zasilania zabezpieczeń powinny spełniać różne wymagania. 

Najważniejsze z nich, te które należy sprawdzić przy projektowaniu instalacji 

elektroenergetycznych, są następujące: 

Napięcie znamionowe

 izolacji przekładnika prądowego powinno być dobrane do 

międzyprzewodowego napięcia roboczego w miejscu pracy tego przekładnika. Naturalnie 

zawsze dopuszczalne jest zastosowanie przekładnika o napięciu znamionowym wyższym od 

napięcia sieci, ale wiąże się to najczęściej z zawyżeniem kosztów - cena przekładnika rośnie 

bowiem wraz ze wzrostem napięcia znamionowego. 

Znamionowy prąd szczytowy

 przekładnika prądowego powinien  być  co najmniej równy 

udarowemu prądowi zwarciowemu w punkcie zainstalowania tego przekładnika, a 

wytrzymałość cieplna - co najmniej równa wskaźnikowi cieplnemu prądu zwarciowego. 

Znamionowy prąd pierwotny

 przekładnika prądowego określa się z warunków pracy 

normalnej obiektu zabezpieczanego, połączonego szeregowo z tym przekładnikiem. W 

obwodach maszyn elektrycznych i transformatorów przyjmuje

 

się  za podstawę prąd 

znamionowy tych obiektów, a w obwodach linii napowietrznych i kabli - prąd maksymalnego 

dopuszczalnego obciążenia tych obiektów. Wartość znamionowego prądu pierwotnego 

przyjmuje się przez zaokrąglenie tak wybranego prądu w górę, do najbliższej wartości 

znormalizowanej. 

W niektórych przypadkach może się zdarzyć,  że wytrzymałość dynamiczna lub cieplna 

przekładnika, którego prąd pierwotny został wybrany wg podanych zasad, może się okazać 

niedostateczna. W takich przypadkach prąd znamionowy pierwotny przekładnika prądowego 

dobiera się odpowiednio większy, tak aby spełnić wymagania wytrzymałości zwarciowej. 

Znamionowy prąd wtórny

 przekładnika prądowego wybiera się przeważnie jako równy 5 A. 

Jedynie w razie dużych odległości między przekładnikami prądowymi i przekaźnikami można 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 29 - 

stosować przekładniki o prądzie znamionowym 1 A. Dzięki temu uzyskuje się 25-krotne 

zmniejszenie strat mocy w przewodach łączących przekaźniki z zabezpieczeniami, co daje 

znaczne zmniejszenie obciążenia tych przekładników oraz umożliwia stosowanie mniejszych 

przekrojów przewodów. 

Stosuje się również przekładniki prądowe o znamionowym prądzie wtórnym 2 A, a przy 

prądach znamionowych pierwotnych 4000 A lub większych - o prądach wtórnych 10 A lub 

20 A. 

Dokładność transformacji

 przekładnika prądowego jest zróżnicowana i to zarówno w stanach 

normalnych, jak i przetężeniowych czy też nieustalonych. Wymagania jednak są bardzo różne 

w zależności od rodzaju - a nawet typu stosowanych zabezpieczeń. Niejednokrotnie tylko 

wytwórca aparatury zabezpieczeniowej może je sformułować w sposób ścisły. Dlatego też 

zalecenia podane niżej mają charakter dość ogólny i nie

 

mogą być stosowane bezwzględnie. 

Wynikają one z trzech podstawowych wymagań, stawianych zabezpieczeniom, a mianowicie: 

−  Zabezpieczenia powinny działać z jak najmniejszą zwłoką przy każdym zwarciu w 

obrębie chronionego obiektu. 

−  Zabezpieczenia powinny pozostawać niewrażliwe w normalnych stanach pracy i przy 

wszelkich zwarciach poza chronionymi urządzeniami. 

Zbędne działanie lub nadmierne opóźnienie przy właściwym działaniu nie powinny być 

wywołane przez jakiekolwiek operacje łączeniowe czy to w obwodach pierwotnych czy 

wtórnych. [2][3] 

10. Cewka Rogowskiego 

Do zasilania przekaźników zabezpieczeniowych w sieci wysokiego napięcia stosowane są 

coraz częściej czujniki prądu w postaci cewek Rogowskiego. Znana od 1912 roku cewka 

Rogowskiego ma sygnał wyjściowy proporcjonalny do pochodnej prądu. 

W zastosowaniach wysokonapięciowych, całkowanie sygnału wyjściowego czujnika nie 

zawsze jest dokonywane przy samej cewce, która może być pozbawiona pomocniczego 

zasilania elektrycznego, lecz raczej w przekaźniku, co prowadzi do obniżenia kosztów. 

W cewce powietrznej uzwojenie wtórne jest nawinięte na niemagnetycznym korpusie (rys. 

10.1). Brak materiału ferromagnetycznego powoduje, że czujnik ma dobrą liniowość, 

wynikającą z braku nasycenia i histerezy. W rezultacie, cewki powietrzne mają dobre 

właściwości w stanie ustalonym i w stanie przejściowym. 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 30 - 

 

Rys. 10.1. Odosobniona cewka powietrzna 

Z prawa Ampere’a zastosowanego do cewki powietrznej wynika, że napięcie wyjściowe 

cewki obciążonej impedancją  Z o dużej wartości jest funkcją prądu pierwotnego I

p

(t)

 w 

przewodzie przechodzącym przez okno cewki. 

Rdzeń pierścieniowy 

Przybliżone równanie dla nieokreślonego przekroju poprzecznego 

t

t

A

N

t

e

i

p

∂

∂

⋅

⋅

⋅

≈

)

(

)

(

0

µ

........................................................................................... (10.1) 

Równanie dla przekroju prostokątnego 

t

t

ri

ra

h

t

e

i

N

p

w

∂

∂

⋅

⋅

⋅

⋅

≈

)

(

ln

2

)

(

0

π

µ

.............................................................................. (10.2) 

gdzie: 

µ

0

 przenikalność magnetyczna powietrza 

⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡

⋅

=

−

Am

Vs

10

7

4

π

 

N

 

liczba zwojów na jednostkę długości obwodu [zwojów/m] 

A

 

przekrój poprzecznego zwoju [m

2

] 

2ra 

średnica zewnętrzna [m] 

2ri 

średnica wewnętrzna [m] 

h

 wysokość 

N

w

 

liczba zwojów cewki powietrznej 

e(t)

 napięcie wyjściowe cewki powietrznej [V] przy małym obciążeniu (Rb

→∞) 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 31 - 

Przy uwzględnieniu przybliżenia 

A

N

ri

ra

h

M

N

w

⋅

⋅

≈

⋅

⋅

=

µ

µ

π

0

0

ln

2

.......................................................................... (10.3) 

napięcie wyjściowe cewki powietrznej przybiera postać 

t

t

M

t

e

i

p

∂

∂

⋅

=

)

(

)

(

....................................................................................................... (10.4) 

lub dla prądu sinusoidalnego w stanie ustalonym: 

I

p

j

M

E

⋅

⋅

⋅

=

ω

....................................................................................................... (10.5) 

Na rysunku 10.2 pokazano schemat zastępczy cewki powietrznej. 

Rezystancja R

a

, która jest opcjonalna, jest używana do kalibracji przekładnika. Na tabliczce 

znamionowej może być podany także współczynnik korekcyjny. Rezystor R

a

 lub 

współczynnik korekcyjny służą do skompensowania tolerancji wymiarowych korpusu 

podtrzymującego uzwojenie i liczby zwojów. Umożliwiają one także zamienność czujników i 

urządzeń elektrycznych. 

Podstawą poniższych równań jest schemat zastępczy przedstawiony na rysunku 10.2. 

I

p

M

j

E

⋅

⋅

=

ω

......................................................................................................... (10.6) 

E

L

j

R

R

R

R

U

b

a

t

b

s

⋅

+

+

+

=

ω

................................................................................. (10.7) 

I

R

R

R

R

U

p

b

a

t

b

s

M

j

L

j

⋅

⋅

⋅

+

+

+

=

ω

ω

.................................................................. (10.8) 

dla 

∞

→

R

b

 

I

U

p

s

M

j

E

⋅

⋅

=

=

ω

............................................................................................... (10.9) 

M

j

E

I

s

p

⋅

−

=

ω

........................................................................................................ (10.10) 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 32 - 

 

Rys. 10.2. Schemat zastępczy przekładnika prądowego z cewką powietrzną i wyjściem napięciowym  

Oznaczenia 

I

p

 prąd pierwotny 

e(t) siła elektromotoryczna indukowana w cewce powietrznej 

L

f

 indukcyjność rozproszenia uzwojenia wtórnego 

L 

L

f

+L

w

 

L

w

 indukcyjność przewodów 

R

t

 

rezystancja wypadkowa uzwojenia wtórnego i przewodów 

U

s

(t) napięcie wtórne 

R

a

 

rezystor do kalibracji (opcjonalnie) 

Z impedancja 

obciążenia lub 

R

b

 impedancja 

obciążenia o współczynniku mocy 1 

C

C

 zastępcza pojemność kabla 

W praktycznym zastosowaniu odosobnionej cewki powietrznej układ całkujący stanowi część 

systemu zabezpieczeń lub układu pomiarowego. 

W celu dokonania pomiaru błędu chwilowego za pomocą odosobnionej cewki powietrznej 

trzeba zastosować układ całkujący o odpowiedniej stałej czasowej. 

Impedancja wejściowa układu całkującego musi być znamionową impedancją obciążenia 

odosobnionej cewki powietrznej. [9] 

11. Cęgi Dietza 

Przystawki cęgowe służą do pomiarów stosunkowo dużych prądów, przy współpracy ze 

zwykłym multimetrem, a także z oscyloskopem. Podobnie jak multimetry cęgowe, są one 

stosowane do pomiaru prądu bez ingerencji w obwód pomiarowy. 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 33 - 

Przystawki umożliwiające tylko pomiar prądu przemiennego są transformatorem prądowym o 

przekładni 1:1000. Cewka umieszczona w cęgach przystawki jest uzwojeniem wtórnym tego 

transformatora. Uzwojenie pierwotne tego transformatora stanowi przewód, przez który 

płynie prąd mierzony. Multimetr współpracujący z taką przystawką powinien mieć zakres 

pomiarowy miliwoltów. Przy przekładni cęgów 1:1000, napięcie 1 mV na skali 

(wyświetlaczu) multimetru powinno odpowiadać prądowi 1 A. Ułatwi to odczyt wartości 

zmierzonego prądu przy poprawnym położeniu przecinka (kropki) dziesiętnej. Przy 

pomiarach prądów odkształconych, których kształt odbiega znacznie od sinusoidy, należy 

stosować multimetry z funkcją TrueRMS, czyli z pomiarem prawdziwej wartości prądu i 

napięcia przemiennego. Odkształcenia takie (występują wyższe harmoniczne) powstają w 

układach zawierających nieliniowe obciążenia, np. silniki elektryczne czy komputery, i 

powodują nadmierne grzanie się uzwojeń silników, transformatorów oraz przewodów 

neutralnych sieci zasilającej. Pomiar prądu przemiennego odkształconego za pomocą 

multimetru nie wyposażonego w funkcję TrueRMS, może być obarczony błędem 

dochodzącym nawet do 50 %. Zaletą przystawek służących wyłącznie do pomiaru prądu 

przemiennego jest brak w nich układów elektronicznych oraz źródeł napięcia zasilania. Ze 

względu na to są polecane do pomiarów w warunkach silnych pól zakłócających. [17] 

Cęgi Dietza działają na zasadzie przekładników prądowych małej mocy z rdzeniem 

ferromagnetycznym. 

Przekładnik prądowy małej mocy z rdzeniem ferromagnetycznym (LPCT - Low - Power 

Current Transformer) reprezentuje rozwiązanie stanowiące rozwinięcie klasycznego 

przekładnika prądowego indukcyjnego. Przekładnik LPCT może być konstruowany dla 

dużych impedancji obciążenia 

R

b

, ponieważ nowoczesne urządzenia elektryczne wymagają 

małej mocy wejściowej. W konsekwencji ulega poprawie charakterystyka klasycznego 

przekładnika prądowego indukcyjnego w warunkach nasycania się w przypadku bardzo 

dużych (niesymetrycznych) prądów pierwotnych. Prowadzi to do bardzo znacznego 

rozszerzenia zakresu pomiarowego. 

Zmniejszenie całkowitego poboru mocy umożliwia, bez nasycania się przekładnika, pomiar z 

dużą dokładnością prądów przetężeniowych aż do prądów zwarciowych, a także prądów 

zwarciowych z maksymalnym udziałem składowej nieokresowej. Mimo szerokiego zakresu 

pomiarowego, przekładniki LPCT mogą być wykonywane o mniejszych gabarytach niż 

klasyczne przekładnika prądowe indukcyjne. Tak więc rozróżnienie między przekładnikami 

do pomiarów i zabezpieczeń staje się niepotrzebne. Szeroki zakres zastosowań może być 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 34 - 

zapewniony pojedynczym, wielozadaniowym (uniwersalnym) rozwiązaniem przekładnika 

prądowego.  

Przekładnik LPCT składa się z przekładnika prądowego indukcyjnego z uzwojeniem 

pierwotnym, małym rdzeniem i uzwojeniem wtórnym o minimalnym rozproszeniu 

połączonym z bocznikiem rezystancyjnym 

R

sh

. Rezystor ten stanowi integralną część 

przekładnika LPCT i ma duże znaczenie dla działania i stabilności metrologicznej 

przekładnika. Dlatego przekładnik LPCT nadaje się zasadniczo do zasilania obwodów 

napięciowych. 

Bocznik rezystancyjny 

R

sh

 jest dobrany tak, że moc obciążenia przekładnika jest minimalna 

(prawie zero). Prąd wtórny 

I

s

 wywołuje na boczniku spadek napięcia 

U

s

, który jest 

proporcjonalny do prądu pierwotnego (wykazuje zgodność co do amplitudy i fazy). Wobec 

tego taki przekładnik jest korzystniejszy zarówno co do zakresu pomiarowego i dokładności, 

mniejszej mocy obciążenia strony wtórnej oraz wewnętrznych strat mocy. 

Działanie przekładnika LPCT może być opisane następująco: 

Jeżeli 

R

sh

 jest przykładowo tak dobrany, że 

U

smax

 odpowiada 

I

th

. 

Przekładnia klasycznego przekładnika prądowego (jak podano w IEC 60044-1) zawiera 

zwykle odniesienie do znamionowego prądu pierwotnego. W przypadku przekładnika LPCT, 

wskutek jego zdolności do transformowania bez nasycenia prądów o dużych wartościach, 

racjonalnie jest odnoszenie zakresu pomiarowego do maksymalnego przewidywanego prądu 

w sieci. [9] 

I

N

N

R

U

p

s

p

sh

s

⋅

⋅

=

przy czym: 

U

K

I

s

R

p

⋅

=

   i  

N

N

R

K

p

s

sh

R

⋅

=

1

 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 35 - 

 

Rys. 11.1. Przekładnik prądowy z rdzeniem ferromagnetycznym 

 

Rys. 11.2. Schemat zastępczy przekładnika prądowego z rdzeniem ferromagnetycznym i wyjściem 

napięciowym 

Oznaczenia 

I

p

 prąd pierwotny 

R

Fe

 rezystancja 

odwzorowująca straty w rdzeniu 

L

m

 indukcyjność magnesowania 

R

t

 

rezystancja wypadkowa uzwojenia wtórnego i przewodów 

R

sh

 

rezystancja bocznika (przetwornik prąd-napięcie) 

C

C

 zastępcza pojemność kabla 

U

s

(t) napięcie wtórne 

R

b

 rezystancja 

obciążenia (w omach) 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 36 - 

12. Stanowisko laboratoryjne 

 

Rys. 12.1. Płyta czołowa stanowiska laboratoryjnego 

Szkielet konstrukcji stanowiska wykonany jest z kątownika perforowanego 25 mm oraz 

płaskownika perforowanego 25 mm. Poszczególne elementy szkieletu są przymocowywane 

do siebie za pomocą śrub Φ 6 mm. Z przodu stanowiska umieszczona jest płyta montażowa o 

wymiarach 500x300x5 mm (szerokość/wysokość/grubość) za pomocą śrub Φ 2 mm. W płycie 

tej wykonane są trzy otwory o wymiarach 90x90 mm, w których umieszczamy amperomierze. 

Pod każdym z amperomierzy nawiercamy po trzy otwory o średnicy 6mm, w których 

umieszczamy zaciski elektryczne. Przednia część stanowiska wykończona jest za pomocą 

kątownika PCV 30 mm, który zamocowany jest dzięki  śrubom  Φ 2 mm. Dno stanowiska 

wykonane jest z materiału izolacyjnego o wymiarach 495x245x5 mm, na którym 

przymocowane są rezystory, będące znamionowym obciążeniem strony wtórnej 

przekładników prądowych. Wszystkie połączenia wykonane są za pomocą przewodów 

miedzianych. Wymiary całego stanowiska wynoszą: 500x300x250 mm.  

 

Rys. 12.2. Schemat elektryczny stanowiska laboratoryjnego 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 37 - 

W1 - wyłącznik tablicowy 

Dł - dławik do regulacji napięcia, typ ŁK-15, ~500 V, 15 A 

TP - transformator prądowy, typ TW1a, NF 313104 rok 1967, napięcie 220 V, moc 1 kVA, 

napięcie prob. 2 kV, częstotliwość 50 Hz 

A - amperomierz elektromagnetyczny prądu przemiennego Lumel EA 19, klasa 1,5; pionowe 

położenie pracy miernika, zakres pracy 20 A 

P

1

 - przekładnik prądowy ZWAWN PRLT, typ IPZO, NF 1379 R1965, 0,6/3 kV, 45 VA, 50 

Hz, 600/5 A, klasa 3, n

10

 1,5 

P

2

 - przekładnik prądowy ZWAR PRLT, typ IPZOT, NF 5345/91 N3, 0,66/3 kV, 15 VA, 50 

Hz, 600/5 A, klasa 0,5; FS 6 ext. 120 % 

P

3

 - przekładnik prądowy typ ISS, NF 06/93, 0,66/3 kV, 15 VA, 50 Hz, 600/5 A, klasa 0,5; FS 

10 

P

4

 - przekładnik prądowy typ ABK 20, NF 2477185, 50 Hz, 600/5 A, pomiarowy: S

zn

 15 VA, 

n 10, klasa 0,5; zabezpieczeniowy: S

zn

 30 VA, n 10, klasa 10P 

P

5

 - cęgi elastyczne (cewka rogowskiego). Parametry techniczne (podane dokładności przy 

23˚C ±5˚C i wilgotności względnej 80% lub mniej). Średnica obejmowanego przewodu: 254 

mm maks. Mierzony prąd: 5000 A AC/500 A AC (podzakres przełączany ręcznie) pomiar 

skuteczny od 10 % do 100 % podzakresu. Napięcie na wyjściu przetwornika: 500 mV AC 

(pełne wskazanie). Dokładność (w zakresie od 45 do 66 Hz) Amplituda: ±2,0 % w.w. ±1,5 

mV. Kąt fazowy: ±1,0 % lub mniej. Zakres mierzonych częstotliwości: od 10 Hz do 20 kHz 

(±3 dB). Wpływ zewnętrznego pola magnetycznego: 7,5 A maks. przy natężeniu pola 400 

A/m maks. Wpływ niecentrycznego umieszczenia przewodu: w zakresie ±3,0 % (w każdym 

kierunku od osi cęgów). Maksymalne napięcie w testowanym obwodzie: 1000 Vsk (przewód 

izolowany). Maksymalny, dopuszczalny prąd w obwodzie: 10000 Ask, ciągły (od 45 Hz do 

66 Hz). Wytrzymałość na przebicie wysokim napięciem: 7,4 kVsk między cęgami a układem 

(50/60 Hz, 1 minuta). Spełniane normy: PN-EN61010-2-032: 1995 kat. III 1000 V EMC 

(kompatybilność elektromagnetyczna) PN-EN61326-1:1997 +A1: 1998. Typ złącza 

wyjściowego: BNC. Zakres temperatur pracy: od 0 ˚C do 40 ˚C. Zakres wilgotności 

względnych pracy: 80 % lub mniej, brak kondensacji. Zasilanie: 4 szt. baterii alkalicznych 

LR03 (praca ciągła maks. 168 h) lub zasilacz sieciowy. 

P

6

 - cęgi pomiarowe (cęgi Dietza) 

Badanie przetworników prądowych stosowanych... 

- 38 - 

Zakres Zakres 

pomiarowy 

1 mA do 30 mA 

1 A 

(1 mV / 1 mA) 

30 mA do 1 A 

0,1 A do 1 A 

10 A 

( 1 mV / 10 mA) 

1 A do 10 A 

100 A 

(1 mV / 0,1 A) 

1 A do 10 A 

10 A do 100 A 

1000 A 

(1 mV / 1 A) 

100 A do 1200 A 

Warunki pracy: 

temperatura otoczenia 23 ºC ±3ºC 

wilgotność powietrza 20 % do 75 % 

częstotliwość 48 Hz do 65 Hz 

mV - multimetr cyfrowo-analogowy MAX 3000 

Dane techniczne podczas pomiaru prądu z zastosowaniem cęgów 

Zakres 

30 A 

300 A 

3000 A 

Zakres pomiaru 

0,5 A 

30 A 

5 A 

300 A 

50 A 

3000 A 

Rozdzielczość cyfrowa 

10 mA 

0,1 A 

1 A 

Impedancja wyjściowa 200 

kΩ 

Dokładność 

1 % w.m. +0,4 % zakr. pom. (16 Hz – 500 Hz) 

Pasmo przy - 0,5 dB 

1 kHz 

5 kHz 

8 kHz 

 

Przy pomiarach z użyciem cęgów należy uwzględnić również ich dokładność. 

13. Wykonanie ćwiczenia 

13.1.  Pomiar błędu prądowego 

∆I

%

 

W celu wyznaczenia błędu prądowego 

∆I

%

 należy zbudować układ według rys. 12.2. Za 

pomocą dławika DŁ zmieniamy prąd pierwotny 

I

p

, który powinien wynosić n

I

pn

 gdzie n = 1, 

Laboratorium Sieci Elektroenergetycznych 

- 39 - 

2, 3, 4. Dla każdego z tych nastawień odczytujemy prąd wtórny 

I

s

. Wyniki pomiarów 

wpisujemy w tablicę 13.1, i po niezbędnych obliczeniach wykreślamy charakterystyki 

I

s

/

I

sn

=f(

I

p

/

I

pn

), 

∆I

%

=f(

I

p

/

I

pn

). 

Tablica 13.1. 

P

1

 

P

2

 

P

3

 

P

4

 

P

5

 

P

6

 

I

p

 

I

s

 

∆I

%

 

I

s

 

∆I

%

 

I

s

 

∆I

%

 

I

s

-p 

∆I

%

-p 

I

s

-z 

∆I

%

-z 

U

s

 

I

z

 

∆I

%

 

U

s

 

I

z

 

∆I

%

 

A 

A % A % A %  A  %  A  %  mV A % V A % 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.2.  Wyznaczanie współczynnika bezpieczeństwa przyrządu 

FS dla 

przekładników pomiarowych 

Należy wyznaczyć współczynnik 

FS  dla przekładnika wskazanego przez prowadzącego dla 

różnych wartości obciążenia strony wtórnej przekładnika metodą pośrednią (wg punktu 8.6), 

oraz metodą pośrednią (wg punktu 9.1.4.2.)

 korzystając ze schematu na rys. 9.6. W przypadku 

pomiaru przy obciążeniu innym niż znamionowym należy wynik skorygować korzystając z 

zależności:  

S

S

S

S

n

wp

B

wp

N

B

FS

+

+

=

 

⇒ 

S

S

S

S

n

wp

N

wp

B

B

FS

+

+

=

 

R

75

=R

ϑ

[1+

α(75-ϑ)]  α

Cu

=0,004 

S

wp

=R

75

*I

2

 

13.3.  Określenie błędu całkowitego przekładników do zabezpieczeń 

Należy wyznaczyć wartość  błędu całkowitego

  dla przekładnika wskazanego przez 

prowadzącego metodą pośrednią (wg punktu 9.1.4.), oraz metodą bezpośrednią (wg punktu 

9.1.4.2.) 

 korzystając ze schematu na rys. 9.6.