Przekładnik prądowy
Przekładnik prądowy
1. Budowa i zasada działania
3. Zastosowanie
2. Przykłady
4. Uwagi
Przekładnik prądowy
Przekładnik prądowy
1. Budowa i zasada działania
3. Zastosowanie
2. Przykłady
4. Uwagi
Przekładniki prądowe mają dwa uzwojenia o niewielkiej liczbie
Przekładniki prądowe mają dwa uzwojenia o niewielkiej liczbie
zwojów. Uzwojenie pierwotne włącza się szeregowo w gałąź, w
zwojów. Uzwojenie pierwotne włącza się szeregowo w gałąź, w
której chcemy zmierzyć prąd, np. w obwód odbiornika. Jeśli w
której chcemy zmierzyć prąd, np. w obwód odbiornika. Jeśli w
uzwojeniu pierwotnym płynie prąd zmienny, to w rdzeniu
uzwojeniu pierwotnym płynie prąd zmienny, to w rdzeniu
powstaje zmienny strumień magnetyczny, który przenika
powstaje zmienny strumień magnetyczny, który przenika
uzwojenie wtórne i indukuje w nim siłę elektromotoryczną. Jeśli
uzwojenie wtórne i indukuje w nim siłę elektromotoryczną. Jeśli
do uzwojenia wtórnego dołączyć odbiornik, to popłynie przez
do uzwojenia wtórnego dołączyć odbiornik, to popłynie przez
niego prąd zmienny.
niego prąd zmienny.
Wobec bardzo małej impedancji tych
Wobec bardzo małej impedancji tych
przyrządów normalnym stanem pracy przekładnika prądowego
przyrządów normalnym stanem pracy przekładnika prądowego
jest stan zwarcia. Jego przekładnia jest więc w przybliżeniu
jest stan zwarcia. Jego przekładnia jest więc w przybliżeniu
równa stosunkowi prądów strony pierwotnej i wtórnej.
równa stosunkowi prądów strony pierwotnej i wtórnej.
Rysunek poglądowy
Budowa i zasada działania
Budowa i zasada działania
Wzory i parametry
Zaciski
przekładników
Przekładnik prądowy transformuje sinusoidalny prąd
Przekładnik prądowy transformuje sinusoidalny prąd
pierwotny I
pierwotny I
p
p
na prąd wtórny I
na prąd wtórny I
s
s
o wartości dogodnej do
o wartości dogodnej do
zasilania
przyrządów
pomiarowych
i
urządzeń
zasilania
przyrządów
pomiarowych
i
urządzeń
zabezpieczających przy zachowaniu określonych wymagań
zabezpieczających przy zachowaniu określonych wymagań
w zakresie dokładności.
w zakresie dokładności.
Przekładnia przekładnika prądowego
Przekładnia przekładnika prądowego
I
I
pN
pN
- znamionowy prąd pierwotny , A;
- znamionowy prąd pierwotny , A;
I
I
sN
sN
- znamionowy prąd wtórny, A.
- znamionowy prąd wtórny, A.
Błąd prądowy przekładnika
Błąd prądowy przekładnika
Błąd kątowy
Błąd kątowy
przekładnika jest to kąt wyrażony w radianach
przekładnika jest to kąt wyrażony w radianach
lub stopniach między wskazem prądu wtórnego i
lub stopniach między wskazem prądu wtórnego i
wskazem prądu pierwotnego.
wskazem prądu pierwotnego.
Obciążenie znamionowe
Obciążenie znamionowe
przekładnika jest to impedancja
przekładnika jest to impedancja
obciążenia, przy której przekładnik transformuje prąd z
obciążenia, przy której przekładnik transformuje prąd z
błędami dopuszczalnymi dla danej klasy.
błędami dopuszczalnymi dla danej klasy.
Obciążenie znamionowe
Obciążenie znamionowe
przekładnika jest to impedancja
przekładnika jest to impedancja
obciążenia, przy której przekładnik transformuje prąd z
obciążenia, przy której przekładnik transformuje prąd z
błędami dopuszczalnymi dla danej klasy. Najczęściej
błędami dopuszczalnymi dla danej klasy. Najczęściej
zamiast impedancją obciążenia operuje się
zamiast impedancją obciążenia operuje się
M
M
ocą znamionową
ocą znamionową
obliczoną wg zależności
obliczoną wg zależności
w której:
w której:
S
S
N
N
- moc znamionowa, VA;
- moc znamionowa, VA;
Z
Z
N
N
- znamieniowa impedancja obciążeniowa,
- znamieniowa impedancja obciążeniowa,
I
I
sN
sN
- znamionowy prąd wtórny, A.
- znamionowy prąd wtórny, A.
Przekładniki prądowe przekładniowe są produkowane w
Przekładniki prądowe przekładniowe są produkowane w
klasach 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5, natomiast zabezpieczające w
klasach 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5, natomiast zabezpieczające w
klasach 5P; 10P;
klasach 5P; 10P;
Dopuszczalne
błędy
prądowe
i
kątowe
dla
Dopuszczalne
błędy
prądowe
i
kątowe
dla
poszczególnych klas podano w normie PN-84/E-06552.
poszczególnych klas podano w normie PN-84/E-06552.
Napięcie znamionowe przekładnika prądowego zależy
Napięcie znamionowe przekładnika prądowego zależy
od rodzaju izolacji zastosowanej między uzwojeniem
od rodzaju izolacji zastosowanej między uzwojeniem
pierwotnym,
a
wtórnym
oraz
między
uzwojeniem
pierwotnym,
a
wtórnym
oraz
między
uzwojeniem
pierwotnym a uziemionymi częściami metalowymi.
pierwotnym a uziemionymi częściami metalowymi.
Przekładniki z dostępnymi metalowymi częściami
Przekładniki z dostępnymi metalowymi częściami
obudowy lub rdzenia są wyposażone w zacisk uziemiający.
obudowy lub rdzenia są wyposażone w zacisk uziemiający.
Każdy przekładnik prądowy ma określony znamionowy
Każdy przekładnik prądowy ma określony znamionowy
prąd 1- sekundowy i znamionowy prąd szczytowy.
prąd 1- sekundowy i znamionowy prąd szczytowy.
Zaciski przekładników prądowych oznacza się
Zaciski przekładników prądowych oznacza się
przez K, L, po stronie pierwotnej, oraz przez k, l po
przez K, L, po stronie pierwotnej, oraz przez k, l po
stronie wtórnej. Przy włączaniu uzwojenia pierwotnego
stronie wtórnej. Przy włączaniu uzwojenia pierwotnego
w obwód wysokiego napięcia musi być uziemiony jeden
w obwód wysokiego napięcia musi być uziemiony jeden
zacisk uzwojenia wtórnego i rdzeń przekładnika.
zacisk uzwojenia wtórnego i rdzeń przekładnika.
Oznaczenie zacisków przekładników prądowych:
Oznaczenie zacisków przekładników prądowych:
Zastosowanie
Zastosowanie
Włączenie przekładnika prądowego umożliwia bezpieczne
Włączenie przekładnika prądowego umożliwia bezpieczne
mierzenie natężenia prądu w sieci wysokiego napięcia.
mierzenie natężenia prądu w sieci wysokiego napięcia.
Ponieważ uzwojenie wtórne jest izolowane od uzwojenia
Ponieważ uzwojenie wtórne jest izolowane od uzwojenia
pierwotnego i odpowiednio uziemione, przypadkowe
pierwotnego i odpowiednio uziemione, przypadkowe
dotknięcie ręką amperomierza nie jest groźne.
dotknięcie ręką amperomierza nie jest groźne.
Przekładniki prądowe są przeznaczone do zasilania
Przekładniki prądowe są przeznaczone do zasilania
przyrządów
pomiarowych
i
obwodów
zabezpieczeń.
przyrządów
pomiarowych
i
obwodów
zabezpieczeń.
Rozszerzają zakres przyrządów mierzących natężenie
Rozszerzają zakres przyrządów mierzących natężenie
prądu, moc, energie lub przyrządów stosowanych w
prądu, moc, energie lub przyrządów stosowanych w
układach sterowniczych i zabezpieczających. Do obwodu
układach sterowniczych i zabezpieczających. Do obwodu
wtórnego przekładnika prądowego jest przyłączany obwód
wtórnego przekładnika prądowego jest przyłączany obwód
prądowy przyrządu reagującego na zmianę prądu.
prądowy przyrządu reagującego na zmianę prądu.
Przykłady
Przykłady
Nasz przemysł krajowy produkuje różnego rodzaju
Nasz przemysł krajowy produkuje różnego rodzaju
przekładniki prądowe o chłodzeniu powietrznym (suche) i
przekładniki prądowe o chłodzeniu powietrznym (suche) i
olejowym, zależnie od stosowanego napięcia, obciążalność
olejowym, zależnie od stosowanego napięcia, obciążalność
obwodu wtórnego produkowanych przekładników
obwodu wtórnego produkowanych przekładników
prądowych wynosi nie mniej niż 10VA.
prądowych wynosi nie mniej niż 10VA.
W praktyce dosyć często przy pomiarze natężenia
W praktyce dosyć często przy pomiarze natężenia
prądu w przewodzie stosuje się przekładnik kleszczowy,
prądu w przewodzie stosuje się przekładnik kleszczowy,
który ma tylko uzwojenie wtórne, obwód zaś pierwotny
który ma tylko uzwojenie wtórne, obwód zaś pierwotny
stanowi sam przewód, w którym dokonuje się pomiaru
stanowi sam przewód, w którym dokonuje się pomiaru
prądu. Obwód magnetyczny stanowią stalowe szczęki,
prądu. Obwód magnetyczny stanowią stalowe szczęki,
którymi obejmuje się przewód.
którymi obejmuje się przewód.
J 123-A (dla wysokich napięć)
IO 1-s ( kleszczowy )
ISZ...A ( szynowy )
J 123-A ( przepustowy )
J 123-A
IO 1-s
ISZ...A
J 123-A
Uwagi
Uwagi
Przy włączeniu uzwojenia pierwotnego przekładnika
Przy włączeniu uzwojenia pierwotnego przekładnika
prądowego w obwód elektryczny należy pamiętać o tym,
prądowego w obwód elektryczny należy pamiętać o tym,
aby jego obwód wtórny był zamknięty przez odpowiednią
aby jego obwód wtórny był zamknięty przez odpowiednią
impedancję
(np.
amperomierza,
cewki
prądowej
impedancję
(np.
amperomierza,
cewki
prądowej
watomierza itp.) albo zwarty. Pozostawienie zacisków
watomierza itp.) albo zwarty. Pozostawienie zacisków
wtórnych w stanie rozwartym powoduje przy znamionowym
wtórnych w stanie rozwartym powoduje przy znamionowym
prądzie pierwotnym, indukowanie się w uzwojeniu wtórnym
prądzie pierwotnym, indukowanie się w uzwojeniu wtórnym
napięć rzędu 700V i wyższych, zależnie od liczby zwojów
napięć rzędu 700V i wyższych, zależnie od liczby zwojów
z
z
2
2
.Stanowi to niebezpieczeństwo porażenia dla obsługi i
.Stanowi to niebezpieczeństwo porażenia dla obsługi i
grozi
zniszczeniem
przekładnika.
grozi
zniszczeniem
przekładnika.
C
C
ała
siła
ała
siła
magnetomotoryczna uzwojenia pierwotnego pozostaje
magnetomotoryczna uzwojenia pierwotnego pozostaje
nieskompensowana i wywołuje magnesowanie rdzenia,
nieskompensowana i wywołuje magnesowanie rdzenia,
wskutek czego rdzeń szybko się nasyca.
wskutek czego rdzeń szybko się nasyca.
Jeśli uzwojenie wtórne jest rozwarte przy przepływie
Jeśli uzwojenie wtórne jest rozwarte przy przepływie
prądu przez uzwojenie pierwotne w ciągu dłuższego czasu,
prądu przez uzwojenie pierwotne w ciągu dłuższego czasu,
w rdzeniu transformatora powstaje duży strumień
w rdzeniu transformatora powstaje duży strumień
magnetyczny, rosną niepomiernie straty w stali, nagrzewa
magnetyczny, rosną niepomiernie straty w stali, nagrzewa
się rdzeń, a izolacja przewodów uzwojenia oraz izolacja
się rdzeń, a izolacja przewodów uzwojenia oraz izolacja
między blachami rdzenia mogą się uszkodzić.
między blachami rdzenia mogą się uszkodzić.