Przekładniki prądowe nn

Posiadamy szeroki asortyment przekładników prądowych do różnych zastosowań, w tym urządzenia takie jak: przekładniki prądowe z otworem na szynę i przewód, przekładniki prądowe z pomiarem napięcia oraz kompaktowe przekładniki prądowe do wyłączników instalacyjnych. Nasi klienci od wielu lat wiedzą, że mogą polegać na jakości oferowanych przez nas produktów. 

Czym jest przekładnik prądowy nn?

Przekładnik nn to specjalny transformator, którego zadaniem jest przetwarzanie prądów o wysokiej wartości na prąd o odpowiednio niższej. Przekładniki są skonstruowane w taki sposób, że zapewniają galwaniczną separację między obwodem pierwotnym a wtórnym. Dzięki temu chronią włączone przyrządy pomiarowe w przypadku zakłócenia.

Najważniejszymi parametrami przekładnika prądowego są:

• Przekładnia znamionowa – stosunek prądu pierwotnego znamionowego do prądu wtórnego znamionowego, zazwyczaj podaje się jako nieskrócony ułamek.
• Prąd znamionowy In – wartość skuteczna prądu pierwotnego i wtórnego. Znormalizowanymi wartościami prądów pierwotnych są wartości 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 100 A i ich wielokrotności aż do 7 500A. Znormalizowanymi wartościami prądów wtórnych są: 5 A i 1 A.
• Najwyższe napięcie robocze Um – określone jako najwyższa i trwale dopuszczalna wartość napięcia międzyprzewodowego, która nie uszkodzi przekładnika.
• Znamionowe napięcie izolacji Un – znormalizowana wartość napięcia międzyprzewodowego, na które jest wykonana izolacja pomiędzy uzwojeniem pierwotnym a wtórnym lub uziemionymi metalowymi częściami przekładnika.
• Klasa dokładności – znormalizowana liczba oznaczająca dopuszczalny błąd urządzenia. Klasy są oznaczane największym dopuszczalnym procentowym błędem pomiarowym przy znamionowym prądzie pierwotnym przypisanym tej klasie dokładności. Klasy dokładności to np.: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3,5.
• Znamionowy krótkotrwały prąd cieplny Ith 1-sekundowy – jest to wartość skuteczna prądu pierwotnego, który powinien wytrzymać przekładnik, ze zwartymi uzwojeniami wtórnymi, bez uszkodzenia.
• Znamionowy prąd dynamiczny Idyn – szczytowa wartość prądu pierwotnego, które wytrzymuje przekładnik ze zwartym uzwojeniem wtórnym.
• Cieplny znamionowy prąd ciągły Icth – pierwotny prąd, przy którym obciążony przekładnik może być używany bez przekraczania określonej temperatury o podanej wartości.

Wykorzystanie przekładników prądowych

Przekładniki wykorzystywane są do rozszerzenia zakresu pomiarowego amperomierzy, co przekłada się na zmniejszenie kosztów. Dodatkowo przekładnik wykorzystać można jako galwaniczny separator obwodów pomiarowych i zabezpieczeniowych od głównego toru prądowego, co przekłada się na bezpieczeństwo instalacji pomiarowej i zabezpieczeniowej.

Jak jest zbudowany przekładnik nn?

Przekładniki prądowe nn (niskiego napięcia) są zbudowane z czterech głównych elementów – rdzenia, uzwojenia pierwotnego i wtórnego oraz obudowy. Pierwszy z nich jest odpowiedzialny na przekazywanie oraz koncentrowanie strumienia magnetycznego, który wytwarzany jest przez prąd pierwotny. Rdzeń magnetyczny wykonywany jest z materiałów ferromagnetycznych. Może mieć kształt toroidalny zamknięty lub otwarty, dzięki któremu przekładnik nn może być łatwiej montowany w obwodach elektrycznych.

Uzwojenie pierwotne to element, który odpowiada za przewodzenie prądu z obwodu sieci, dlatego też jest z nią połączony elektrycznie oraz mechanicznie. Wykonywane jest zazwyczaj z przewodów o dużym przekroju, które są w stanie wytrzymać wysokie wartości energii.

Uzwojenia wtórne, w które wyposażony jest każdy przekładnik prądowy nn jest wykonywane najczęściej z drutów miedzianych o wysokiej przewodności i dobrej izolacji. Odpowiadają za generowanie prądu proporcjonalnego do prądu pierwotnego, jednak o zmniejszonej wartości.

Obudowa, w której znajduje się przekładnik prądowy nn zapewnia mu z kolei ochronę przed niekorzystnymi czynnikami w miejscu montażu. Wykonywana jest w większości przypadków z tworzyw sztucznych wykazujących odporność na działanie wysokich temperatur, a także niepodatnych na korozję.

Jak działa przekładnik prądowy nn?

Przekładniki prądowe nn są przystosowane do pomiarów oraz zabezpieczania obwodów, których dopuszczalne napięcie nie przekracza 0,72 kV lub 1,2 kV, z kolei częstotliwość 50 – 60 Hz. Z tego względu określane są również jako jednofazowe transformatory małej mocy.

Przekładnik nn opiera swoje działanie na indukcji elektromagnetycznej, a także prawie Ampère’a i Faradaya. Prąd przepływający przez jego uzwojenie pierwotne generuje zmienne pole magnetyczne w rdzeniu, który minimalizuje straty energetyczne, ono z kolei indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym. Proporcje między prądami występującymi w poszczególnych uzwojeniach przekładnika nn są proporcjonalne. Określa je przekładnia prądowa. Na przykład, jeśli wynosi ona 100:5, oznacza to, że prąd wtórny stanowi 1/20 prądu pierwotnego.

W jakich wariantach występują przekładniki nn?

Przekładniki nn można podzielić na dwa podstawowe rodzaje. Pierwsze z nich to modele z otwieranym rdzeniem. Ich konstrukcja jest zaprojektowana tak, aby umożliwiały bezproblemowe nawijanie ich na istniejące kable. Tego typu rdzeń doskonale sprawdza się w przypadku, gdy przekładniki nn mają być zastosowane w modernizowanej instalacji.

Drugim podstawowym rodzajem jednofazowych transformatorów małej mocy są modele przeznaczone do montażu na szynie. Tego typu przekładnik nn z łatwością można podłączyć do systemów rozdzielczych. Ich nieskomplikowany sposób montażu na szynach prądowych sprawia, że najczęściej znajdują zastosowanie w rozdzielniach elektrycznych oraz instalacjach automatyki.

Jak dobierać przekładniki prądowe nn?

Dobór przekładników prądowych nn powinien być przeprowadzany na podstawie dopasowania jego podstawowych parametrów do wymagań, jakie występują w układzie elektrycznym. Przede wszystkim najważniejsze jest określenie prądu pierwotnego (Ipn), który jest największą wartością przepływającą przez obwód pierwotny oraz wtórnego (Isn), którego wartość jest uzależniona od rodzaju podłączonych urządzeń pomiarowych. Następnym krokiem jest obliczenie przekładni znamionowej, czyli stosunku prądu pierwotnego do prądu wtórnego.

Dobór przekładników prądowych nn powinien również uwzględniać ich klasę dokładności określającą maksymalny błąd pomiaru. Musi ona być dostosowana do przeznaczenia jednofazowych transformatorów małej mocy.

Oprócz powyższych kwestii wybierając przekładnik nn należy również uwzględnić jego:

- moc znamionową Sn,

- parametry zwarciowe Idyn oraz Ith,

odporność na warunki środowiskowe, która będzie odpowiadać miejscu zastosowania.

Dodatkowo dobierany przekładnik prądowy nn powinien być wykonany zgodnie z normą IEC 44-1 (EN 60044). Określa ona wymagania związane z ich konstrukcją, sposobem pomiarów oraz metodami testowania. Dzięki temu można mieć gwarancje co do jego prawidłowego działania w systemach elektroenergetycznych.