Budowa wewnętrzna i typy przekładników prądowych

Rdzeń: serce każdego przekładnika prądowego

Rdzeń magnetyczny jest pojedynczym elementem przekładnika prądowego, który ma największy wpływ na wydajność. Służy jako medium, za pośrednictwem którego energia z przewodnika pierwotnego jest przenoszona do uzwojenia wtórnego poprzez indukcję elektromagnetyczną. Kształt, materiał i pole przekroju poprzecznego rdzenia determinują prawie każdą charakterystykę działania gotowego urządzenia.

Geometria rdzenia

Większość rdzeni przekładników prądowych jest produkowana w kształcie toroidalnym (pierścieniowym). Ta geometria zamkniętej pętli zapewnia ciągłość ścieżki strumienia magnetycznego, co minimalizuje wyciek strumienia i przyczynia się do wysokiej dokładności. Rdzenie toroidalne są standardem w przyrządach klasy dochodowej i ochronnej, ponieważ dają bardzo niskie błędy kąta fazowego przy prądzie znamionowym.

W przypadku przekładników prądowych uzwojonych stosowanych w zastosowaniach o wysokim współczynniku lub w zastosowaniach specjalnych, rdzenie mogą być laminowane w konfiguracjach prostokątnych lub w kształcie litery C, złożone z taśm ze stali elektrotechnicznej o zorientowanym ziarnie. Te laminowane rdzenie pozwalają producentowi precyzyjnie dostosować pole przekroju poprzecznego do docelowego obciążenia i klasy dokładności.

Materiały rdzenia magnetycznego

Wybór materiału rdzenia magnetycznego bezpośrednio wpływa na klasę dokładności transformatora, zachowanie nasycenia i pasmo przenoszenia. Poniższa tabela podsumowuje najczęstsze opcje:

W przypadku standardowych pomiarów częstotliwości sieciowej przy 50 Hz lub 60 Hz dominującym wyborem pozostaje stal krzemowa CRGO ze względu na korzystną równowagę pomiędzy kosztem, dostępnością i właściwościami magnetycznymi. Stopy niklu i żelaza są zarezerwowane dla precyzyjnych przekładników prądowych do pomiaru przychodów, w których błędy muszą być utrzymywane w granicach 0,1% lub 0,2% w szerokim zakresie obciążenia.

Laminowanie rdzenia i izolacja

Aby zmniejszyć straty prądów wirowych, rdzenie ze stali krzemowej są laminowane w cienkie paski, zwykle o grubości od 0,23 mm do 0,35 mm. Każdy laminat jest pokryty cienką warstwą izolacyjną – zwykle fosforanowaną lub lakierem organicznym – która zapobiega przepływowi prądu pomiędzy warstwami. Ciaśniejsze laminowanie i cieńsze paski zmniejszają straty i gromadzenie się ciepła w warunkach długotrwałego przeciążenia.

Uzwojenie wtórne: Konwersja strumienia na mierzalny sygnał

Uzwojenie wtórne jest nawinięte bezpośrednio na rdzeń i odpowiada za wytwarzanie prądu wyjściowego mierzonego przez przyrządy, przekaźniki i mierniki. Fizyczna konstrukcja tego uzwojenia wpływa zarówno na dokładność, jak i wydajność cieplną.

Materiał drutu nawojowego i przewodnika

Praktycznie wszystkie uzwojenia wtórne nawinięte są z emaliowanego drutu miedzianego. Połączenie wysokiej przewodności elektrycznej, ciągliwości i dobrze poznanych właściwości temperaturowych miedzi sprawia, że ​​jest to standardowy wybór. W wyspecjalizowanych lekkich konstrukcjach czasami stosuje się drut aluminiowy, chociaż wymaga on większych przekrojów, aby osiągnąć tę samą docelową rezystancję, i wymaga ostrożnego zakończenia, aby zapobiec korozji.

Przekrój drutu dobiera się tak, aby spełniał specyfikację rezystancji uzwojenia wtórnego (często nazywaną Rct – rezystancją uzwojenia wtórnego). Niższy Rct umożliwia dostarczenie większej części dostępnego wtórnego pola elektromagnetycznego do obciążenia zewnętrznego, a nie rozpraszanie go wewnętrznie w postaci ciepła. Ma to bezpośredni wpływ na dokładność przy niskim poziomie obciążenia.

Technika nawijania i liczba obrotów

Liczba zwojów uzwojenia wtórnego określa współczynnik transformacji w połączeniu ze zwojami pierwotnymi. W przypadku standardowego przekładnika prądowego typu prętowego lub okiennego, w którym uzwojenie pierwotne jest pojedynczym przewodem przelotowym, liczba zwojów strony pierwotnej wynosi 1. Następnie zwoje wtórne są ustawiane tak, aby osiągnąć żądany współczynnik — na przykład 200 zwojów dla stosunku 200:1 w transformatorze 200 A/1 A.

Uzwojenia są rozmieszczone równomiernie wokół toroidu, aby zapewnić zrównoważoną siłę magnetomotoryczną i zminimalizować strumień wycieków. Jednorodność jest szczególnie istotna w projektach wymagających dużej dokładności, gdzie nawet małe asymetrie w rozkładzie uzwojeń mogą powodować mierzalne błędy kąta fazowego.

Izolacja między warstwami

Uzwojenia wielowarstwowe wymagają izolacji międzywarstwowej, aby zapobiec przebiciu napięcia pomiędzy zwojami przy różnych potencjałach. Typowe międzywarstwowe materiały izolacyjne obejmują:

• Taśma z folii poliestrowej (typu Mylar) - stosowana w przekładnikach prądowych niskiego i średniego napięcia ze względu na równowagę wytrzymałości dielektrycznej i cienkiego profilu
• Folia poliimidowa (typu Kapton) — wybierana, gdy temperatura pracy przekracza 130°C lub gdy wymagana jest bardzo cienka izolacja bez utraty wytrzymałości napięciowej
• Papier Nomex — stosowany w suchych środowiskach o wysokiej temperaturze, w których materiały na bazie celulozy ulegną degradacji

Układy przewodów pierwotnych w budowie przekładników prądowych

Strona pierwotna przekładnika prądowego może być ułożona na kilka wyraźnie różnych sposobów, z których każdy skutkuje innym typem konstrukcji mechanicznej. Jest to główna podstawa klasyfikacji przekładników prądowych według konstrukcji fizycznej.

Konstrukcja przekładnika prądowego typu prętowego

Przekładnik prądowy typu prętowego wykorzystuje stały, fabrycznie zainstalowany przewód pierwotny — zazwyczaj pręt miedziany lub aluminiowy — który przechodzi przez środek toroidalnego lub prostokątnego zespołu rdzenia i uzwojenia. Rdzeń i uzwojenie wtórne są zamknięte wokół tego pręta. Konstrukcja ta zapewnia maksymalną sztywność mechaniczną i jest preferowana w instalacjach rozdzielnic i szyn zbiorczych, gdzie wartości znamionowe prądu pierwotnego wahają się od 400 A do kilku tysięcy amperów.

Ponieważ pręt jest ustawiony fabrycznie, przekładników prądowych typu prętowego nie można regulować w terenie. Znamionowy prąd pierwotny jest określany podczas produkcji. Są jednak wyjątkowo stabilne przez dziesięciolecia pracy, ponieważ w ścieżce głównej nie ma połączeń mechanicznych, które mogłyby się poluzować lub skorodować.

Konstrukcja przekładnika prądowego typu okiennego

Przekładniki prądowe typu okienkowego, czasami nazywane przekładnikami prądowymi typu pierścieniowego lub pierścieniowego, składają się z toroidalnego rdzenia nawiniętego na cewkę wtórną i zamkniętego w obudowie z centralnym otworem. Przewodnik pierwotny — dowolny kabel lub szyna zbiorcza przewodzący mierzony prąd — jest po prostu przewleczony przez ten otwór podczas instalacji. Pomiędzy korpusem przekładnika prądowego a przewodem pierwotnym nie jest wykonane żadne połączenie elektryczne; transformator działa wyłącznie na zasadzie indukcji.

Konstrukcja ta jest wszechstronna, ponieważ pojedynczy model przekładnika prądowego może być instalowany na przewodach o różnych przekrojach, o ile przewód fizycznie mieści się w oknie. Przekładniki prądowe typu okiennego są szeroko stosowane w tablicach rozdzielczych, monitorowaniu kabli i modernizacji istniejących instalacji.

Konstrukcja uzwojonego przekładnika prądowego

W uzwojonym przekładniku prądowym uzwojenie pierwotne składa się z jednego lub więcej zwojów izolowanego przewodu miedzianego nawiniętych bezpośrednio na rdzeń obok uzwojenia wtórnego. Układ ten stosuje się, gdy prąd pierwotny jest stosunkowo niski — zwykle poniżej 100 A — a przewód jednoprzewodowy wytwarzałby strumień niewystarczający do dokładnego pomiaru.

Dodając dwa, trzy lub więcej zwojów pierwotnych, efektywny współczynnik transformacji zostaje zwielokrotniony bez konieczności stosowania fizycznie większego rdzenia. Uzwojony przekładnik prądowy z 5 zwojami pierwotnymi i 1000 zwojów wtórnych ma efektywny współczynnik 1000:5 lub 200:1, przy czym 5-zwojowy uzwojenie pierwotne generuje większy strumień dla tego samego prądu liniowego niż uzwojenie pierwotne z pojedynczym prętem.

Przekładniki uzwojone są zwykle droższe niż typy prętowe lub okienne przy tym samym prądzie znamionowym, ponieważ dodatkowy proces uzwojenia zwiększa nakład pracy, a izolacja przewodu pierwotnego musi być przystosowana do pełnego napięcia międzyfazowego systemu.

Przekładnik prądowy z dzielonym rdzeniem: konstrukcja i zastosowania

The przekładnik prądowy z dzielonym rdzeniem rozwiązuje konkretny problem praktyczny: jak zainstalować przekładnik prądowy na przewodzie, którego nie można odłączyć od napięcia ani odłączyć. Rdzeń magnetyczny jest podzielony na dwie połowy wzdłuż precyzyjnie obrobionego złącza. Zawias lub mechanizm zatrzaskowy utrzymuje połówki zamknięte podczas pracy i umożliwia ich rozdzielenie w celu montażu.

Gdy połówki rdzenia są otwarte, przekładnik prądowy można umieścić wokół kabla pod napięciem. Po zamknięciu i zatrzaśnięciu obwód magnetyczny jest gotowy, a urządzenie działa identycznie jak stały toroidalny przekładnik prądowy o równoważnych wymiarach.

Kluczowym wyzwaniem inżynieryjnym w konstrukcjach z dzielonym rdzeniem jest minimalizacja szczeliny powietrznej na złączu. Nawet mikroskopijna szczelina w obwodzie magnetycznym radykalnie zwiększa wymagany prąd magnesowania i wprowadza błędy, szczególnie przy niskich poziomach prądu pierwotnego, rzędu 5% do 20% wartości znamionowej. Producenci rozwiązują ten problem poprzez:

• Precyzyjna obróbka współpracujących powierzchni z tolerancjami poniżej 10 mikrometrów
• Zastosowanie materiałów rdzeniowych o wysokiej przepuszczalności, które są bardziej tolerancyjne na małe szczeliny resztkowe
• Zatrzaski sprężynowe, które wywierają stałą siłę zaciskania, aby zapewnić ścisłe połączenie połówek
• Nanokrystaliczne lub amorficzne materiały rdzeniowe, które zachowują niższy błąd nawet przy nieco niedoskonałym zamknięciu

Przekładniki prądowe z dzielonym rdzeniem są szeroko stosowane w audytach energetycznych, systemach zarządzania energią w budynkach, modernizowanych panelach monitorowania mocy i wszelkich zastosowaniach, w których instalacja musi zostać przeprowadzona bez wyłączania monitorowanego obwodu. Są dostępne w klasach dokładności od klasy 1 do klasy 0,5, w zależności od materiału rdzenia i jakości połączenia.

Toroidalny przekładnik prądowy: dlaczego dominuje kształt pierścienia

Toroidalny przekładnik prądowy jest zdecydowanie najpowszechniejszą konstrukcją stosowaną w nowoczesnych pomiarach prądu do montażu panelowego i liniowego. Jego cechą charakterystyczną jest rdzeń w kształcie pączka, który tworzy zamkniętą ścieżkę magnetyczną bez celowej szczeliny powietrznej (w wersjach z rdzeniem stałym) i bez odsłoniętych powierzchni biegunów.

Sprawność magnetyczna rdzenia toroidalnego

Ponieważ strumień magnetyczny krąży całkowicie w materiale rdzenia w konstrukcji toroidalnej, zasadniczo żaden strumień nie przedostaje się do otaczającego powietrza. Ma to dwie praktyczne konsekwencje. Po pierwsze, prąd magnesowania wymagany do ustalenia strumienia roboczego jest bardzo niski, co bezpośrednio zmniejsza błąd przekładni i przesunięcie fazowe. Po drugie, toroidalny przekładnik prądowy jest znacznie mniej czuły na położenie przewodu pierwotnego w oknie – właściwość zwana odpornością na błędy położenia – w porównaniu z konstrukcjami z rdzeniem prostokątnym.

W dobrze zaprojektowanym toroidalnym przekładniku prądowym przesunięcie przewodu pierwotnego ze środka okna do położenia niecentralnego powoduje wprowadzenie dodatkowego błędu przekładni o mniej niż 0,05%. W przekładniku prądowym z rdzeniem prostokątnym to samo przemieszczenie może powodować błędy przekraczające 0,3%.

Produkcja rdzeni toroidalnych

Rdzenie toroidalne do przekładników prądowych produkowane są jedną z trzech metod w zależności od materiału docelowego:

1. Rdzenie nawinięte taśmą — Ciągły pasek stali krzemowej, stopu niklu i żelaza lub wstęgi nanokrystalicznej nawija się spiralnie wokół trzpienia, a następnie poddaje obróbce cieplnej w celu zmniejszenia naprężeń mechanicznych powstających podczas nawijania. Metodę tę stosuje się w przypadku najwyższych stopni dokładności.
2. Ułożone rdzenie laminowane — Poszczególne perforowane laminaty są układane w stosy i przeplatane w celu utworzenia pierścienia, powszechnie stosowanego w przypadku rdzeni o większej średnicy, gdzie nawijanie taśmy spowodowałoby nadmierne naprężenia wewnętrzne.
3. Sproszkowane lub spiekane rdzenie ferrytowe — Używane do zastosowań o wysokiej częstotliwości; Ferryt jest wciskany w formę toroidalną i spiekany w wysokiej temperaturze.

Systemy izolacji w przekładnikach prądowych

Izolacja przekładnika prądowego musi spełniać jednocześnie dwie funkcje: izolować przewód pierwotny wysokiego napięcia od obwodu wtórnego niskiego napięcia oraz chronić zespół uzwojenia i rdzenia przed degradacją środowiska. Wybrany system izolacji zależy od napięcia znamionowego, środowiska otoczenia i wymagań mechanicznych aplikacji.

Enkapsulacja żywicy (formowanie epoksydowe lub poliuretanowe)

Większość przekładników prądowych niskiego i średniego napięcia stosowanych w polach pomiarowych i rozdzielnicach jest wytwarzana poprzez odlewanie lub wtryskiwanie próżniowe żywicy epoksydowej wokół uzwojonego zespołu rdzenia. Proces ten, często nazywany konstrukcją formowaną, tworzy solidny, pozbawiony pustych przestrzeni korpus izolacyjny, który:

• Zapewnia wytrzymałość dielektryczną przekraczającą 3 kV/mm dla standardowych systemów epoksydowych
• Eliminuje wnikanie wilgoci bez dodatkowego uszczelnienia
• Mechanicznie chroni rdzeń i uzwojenie przed wibracjami i wstrząsami
• Umożliwia precyzyjną kontrolę wymiarową korpusu zewnętrznego do montażu panelowego

Impregnacja podciśnieniowa (VPI) jest stosowana w przypadku większych zespołów, w których odlewanie jest niepraktyczne. Uzwojenie zanurza się w żywicy pod próżnią w celu usunięcia uwięzionego powietrza, a następnie poddaje działaniu ciśnienia w celu wtłoczenia żywicy w każdą pustkę przed utwardzeniem.

Izolacja wypełniona olejem

W przekładnikach prądowych wysokiego napięcia o napięciu znamionowym powyżej 36 kV zazwyczaj wykorzystuje się olej mineralny jako główny czynnik izolacyjny i chłodzący. Nawinięty rdzeń i zespół wtórny są umieszczone w szczelnym metalowym zbiorniku wypełnionym olejem mineralnym klasy transformatorowej. Izolacja z papieru celulozowego jest owinięta wokół przewodu pierwotnego w wielu warstwach, tworząc drogę upływu niezbędną do wytrzymania napięcia sieciowego.

Przekładniki prądowe wypełnione olejem są standardem w instalacjach 110 kV, 220 kV i 500 kV w podstacjach przesyłowych. Regularne pobieranie próbek oleju i analiza rozpuszczonego gazu pozwalają zespołom konserwacyjnym wykryć początkową degradację izolacji przed wystąpieniem awarii.

Przekładniki prądowe w izolacji gazowej

W instalacjach rozdzielnic izolowanych gazem (GIS) przekładniki prądowe są zintegrowane z obudową GIS i wykorzystują sześciofluorek siarki (SF6) jako środek izolacyjny. Te przekładniki prądowe mają tę samą kompaktową powierzchnię, co otaczająca je rozdzielnica i nie wymagają konserwacji cieczy, chociaż szczelny system gazowy musi być monitorowany pod kątem ciśnienia i czystości.

Konstrukcje suche i izolowane powietrzem

W przypadku instalacji wewnętrznych w kontrolowanych środowiskach przy napięciach do około 36 kV, suche przekładniki prądowe wykorzystujące stałe materiały izolacyjne (włókno szklane związane żywicą, żywica lana lub Nomex) stanowią alternatywę dla konstrukcji wypełnionych olejem. Są lżejsze, eliminują ryzyko wycieku oleju i upraszczają konserwację, chociaż są bardziej wrażliwe na kondensację i zanieczyszczenia, jeśli są używane w trudnych warunkach zewnętrznych.

Klasyfikacja przekładników prądowych według typu konstrukcji

Poniższa tabela zawiera zestawienie głównych typów konstrukcji, ich typowych zakresów prądowych, możliwości w zakresie dokładności i głównych sektorów zastosowań:

Jak konstrukcja wewnętrzna wpływa na dokładność i wydajność

Wybór odpowiedniego przekładnika prądowego nie jest po prostu kwestią dopasowania przekładni prądowej. Konstrukcja wewnętrzna określa zachowanie przekładnika prądowego w całym zakresie roboczym, przy zmianach obciążenia, w podwyższonych temperaturach i w obecności harmonicznych.

Błąd proporcji i jego pochodzenie

Błąd przekładni powstaje, ponieważ prąd magnesujący — prąd wymagany do ustalenia strumienia w rdzeniu — nie pojawia się na wyjściu wtórnym. Cały prąd magnesujący jest pobierany z uzwojenia pierwotnego, ale żaden nie dociera do obciążenia. Im większy prąd magnesowania w stosunku do prądu pierwotnego, tym większy błąd przekładni. Rdzenie niklowo-żelazowe i nanokrystaliczne, charakteryzujące się bardzo dużą przepuszczalnością, wymagają znacznie mniejszego prądu magnesowania niż rdzenie ze stali krzemowej i dlatego osiągają mniejsze błędy współczynnika przy tym samym przekroju rdzenia.

Błąd przesunięcia fazy

Przesunięcie fazowe to różnica kątowa, mierzona w minutach łuku, pomiędzy wskazem prądu pierwotnego a wskazem prądu wtórnego (odwróconym co do kierunku). Przesunięcie fazowe jest szczególnie ważne w pomiarach współczynnika mocy i energii, ponieważ nawet mały błąd kątowy wprowadza błąd zależny od cosinusa w obliczeniach watogodzin. Przesunięcie fazowe o 10 minut przy obciążeniu przy współczynniku mocy 0,5 może spowodować błąd pomiaru energii wynoszący około 0,5%.

Obciążenie i jego wpływ na dokładność

Obciążenie wtórne — całkowita impedancja podłączonych przyrządów, rezystancja przewodów i cewki przekaźników — bezpośrednio wpływa na wydajność w klasie dokładności. Większość specyfikacji klas dokładności (IEC 61869, IEEE C57.13) definiuje wydajność przy obciążeniu znamionowym i 25% obciążenia znamionowego. Przekładnik prądowy określony jako klasa 0,5 przy obciążeniu 5 VA będzie działał w granicach błędu przekładni 0,5% tylko wtedy, gdy podłączone obciążenie nie przekracza 5 VA. Przekroczenie obciążenia znamionowego zwiększa napięcie na zaciskach wtórnych, doprowadza rdzeń do nasycenia i pogarsza dokładność.

Wydajność harmoniczna

W instalacjach napędów o zmiennej prędkości, piecach łukowych i systemach zasilania centrów danych prąd pierwotny zawiera znaczną zawartość harmonicznych — często na poziomie 5., 7., 11. i 13. harmonicznej. Standardowe rdzenie ze stali krzemowej wykazują rosnące straty i zniekształcenia kąta fazowego przy częstotliwościach harmonicznych. Rdzenie nanokrystaliczne i amorficzne, z płaską krzywą przepuszczalności sięgającą kilku kiloherców, zapewniają znacznie lepszą dokładność w przypadku zniekształconych przebiegów i są preferowanym wyborem dla analizatorów jakości energii klasy A.

Obudowa zewnętrzna i konfiguracje montażowe

Obudowa przekładnika prądowego chroni aktywne komponenty przed wpływem środowiska i zapewnia mechaniczny interfejs do instalacji. Konstrukcja obudowy różni się znacznie w zależności od kategorii zastosowań.

Obudowa formowana do montażu panelowego

Przekładniki prądowe niskiego napięcia do paneli pomiarowych są prawie powszechnie produkowane w obudowach z poliestru wzmocnionego włóknem szklanym (GRP) lub poliwęglanu, formowanych metodą formowania wtryskowego wokół zespołu rdzenia z żywicy lanej. Obudowa zawiera uchwyty montażowe lub zaciski na szynę DIN, wtórne listwy zaciskowe przystosowane do oczekiwanego prądu wyjściowego i oznaczenia biegunowości (P1/P2 dla strony pierwotnej, S1/S2 dla strony wtórnej) zgodnie z normami IEC.

Przekładniki prądowe typu tulejowego

Przekładniki przepustowe to zespoły w kształcie pierścienia przeznaczone do przesuwania po porcelanowej lub polimerowej tulei transformatora mocy lub wyłącznika automatycznego. Nie mają własnego mieszkania; zamiast tego są one zaciśnięte pomiędzy kołnierzem tulei a pokrywą kadzi transformatora. Przekładniki przepustowe należą do najbardziej kompaktowych konstrukcji, ponieważ sama przepust zapewnia izolację przewodu pierwotnego i napięcia.

Zewnętrzne konstrukcje izolowane porcelaną i polimerem

Napowietrzne przekładniki prądowe średniego i wysokiego napięcia są umieszczone w szczelnych zespołach z osłonami izolacyjnymi z porcelany lub kompozytu z gumy silikonowej. Profil przesłony został zaprojektowany tak, aby zachować odpowiednią odległość upływu w warunkach zanieczyszczenia — norma IEC wymaga minimalnego upływu 16 mm/kV dla lekko zanieczyszczonych środowisk i do 31 mm/kV dla miejsc silnie zanieczyszczonych. Obudowy z kompozytu gumy silikonowej w dużej mierze zastąpiły porcelanę w nowych instalacjach ze względu na mniejszą wagę, lepszą odporność na zanieczyszczenia w zanieczyszczonym środowisku i odporność na kruche pękanie.

Integracja przekładników prądowych z systemami pomiarowymi

Kompletny system pomiaru prądu obejmuje przekładnik prądowy, okablowanie łączące i przyrząd odbiorczy. The przekładnik prądowy z dzielonym rdzeniem Z tego powodu jest często preferowanym wyborem w projektach pomiarów modernizacyjnych — można go zainstalować bez przerywania pracy. Po zainstalowaniu przekładnik wtórny przekładnika prądowego łączy się z licznikami energii, analizatorami mocy lub przekaźnikami zabezpieczającymi za pośrednictwem dedykowanych obwodów przekładnika prądowego, które muszą być zawsze zamknięte podczas pracy, aby uniknąć niebezpiecznych warunków przepięcia wtórnego.

Normy dokładności i oznaczenia klas

Klasy dokładności przekładników prądowych są określone przez normy międzynarodowe i regionalne. Dwie najczęściej przywoływane to IEC 61869-2 (dawniej IEC 60044-1) i IEEE C57.13. Zrozumienie oznaczeń klas pomaga w określeniu odpowiedniego przekładnika prądowego dla danego zastosowania.

Klasy pomiarowe IEC

Norma IEC 61869-2 definiuje klasy dokładności pomiaru jako 0,1, 0,2, 0,2 S, 0,5, 0,5 S, 1 i 3. Przyrostek „S” (specjalny) oznacza zwiększoną dokładność przy niskim prądzie — w szczególności przekładnik prądowy musi spełniać swoją specyfikację błędu przekładni do 1% prądu znamionowego, a nie standardowych 5%. W wielu ramach prawnych wymagane są klasy 0,5S i 0,2S dla liczników energii dochodowej, ponieważ obciążenia często działają znacznie poniżej 100% znamionowego prądu pierwotnego przekładnika prądowego.

Klasy ochrony IEC

Przekładniki prądowe klasy ochronnej są wyznaczane na podstawie ich współczynnika granicznego dokładności (ALF) i zachowania w punkcie przegięcia. Klasy 5P i 10P to oznaczenia standardowe, gdzie liczba wskazuje maksymalny błąd złożony przy znamionowym współczynniku granicznym dokładności. Przekładnik prądowy 5P20 utrzymuje błąd złożony nieprzekraczający 5%, gdy prąd pierwotny jest 20-krotnością prądu znamionowego — jest to warunek niezbędny do niezawodnego działania przekaźników nadprądowych w warunkach awarii.

Klasy IEEE

Norma IEEE C57.13 wykorzystuje kombinację liter i cyfr: litera (C, K, T lub X) wskazuje podstawę wydajności, a liczba wskazuje napięcie na zaciskach wtórnych przy obciążeniu znamionowym i 20-krotności prądu znamionowego. Przekładnik prądowy C200 może dostarczać swój znamionowy prąd wtórny do obciążenia, które wytwarza napięcie 200 V przy 20-krotności znamionowego prądu pierwotnego, bez przekraczania 10% błędu przekładni. Ten system klasyfikacji jest powszechny w północnoamerykańskiej praktyce ochrony obiektów użyteczności publicznej i przemysłu.

Często zadawane pytania