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.