Przekładniki prądowe
Przekładnik prądowy to przetwornik przeznaczony do transformowania prądu w sieciach elektroenergetycznych (CT – Current Transformer) w celu zasilania przyrządów pomiarowych, mierników oraz urządzeń zabezpieczających lub sterujących i innych podobnych aparatów. Urządzenia zasilane przez przekładnik prądowy mają standardowe wejściowe obwody prądowe.
Budowa
Konwencjonalny przekładnik prądowy składa się z rdzenia magnetycznego oraz uzwojeń. Rdzeń wykonany jest z materiału o wysokiej przenikalności magnetycznej (stal krzemowa, stop żelaza i niklu, materiał nanokrystaliczny lub inne). Uzwojenie pierwotne to uzwojenie, przez które płynie prąd transformowany, natomiast uzwojenie wtórne, zawierające większą liczbę zwojów, jest przyłączone do obwodu prądowego przyrządu pomiarowego, miernika, przekaźnika lub podobnego aparatu.
Rodzaje
- niskiego, średniego lub wysokiego napięcia
- jedno lub wielordzeniowe
- do pomiarów lub zabezpieczeń
Zastosowanie
- pomiar prądu w celu fakturowania (uzwojenie wtórne połączone z wejściem prądowym licznika energii elektrycznej)
- monitorowanie obciążenia i wydajności sieci
- zabezpieczenie przed skutkami przeciążenia i zwarć w sieci
- sterowanie pracą urządzeń elektrycznych
Właściwości metrologiczne
Dokładność przekładnika prądowego jest kluczowym parametrem, od którego zależy nie tylko bezpieczeństwo sieci elektrycznej, ale również efektywność ekonomiczna przedsiębiorstw energetycznych. Ważne jest, aby przekładnik był dobrany i skonfigurowany odpowiednio do swojego zastosowania, tak aby minimalizować błędy pomiarowe. Realizowane to jest poprzez odpowiednią konstrukcję urządzenia, dobór materiałów oraz technologie wytwarzania.
Przyszłość przekładników prądowych
Rozwój technologii materiałów ferromagnetycznych oraz postęp w dziedzinie elektroniki otwierają przed projektantami przekładników prądowych nowe możliwości. Coraz większe znaczenie zyskują przekładniki elektroniczne, które dzięki zastosowaniu przetworników analogowo-cyfrowych, umożliwiają bezpośrednią cyfryzację sygnałów pomiarowych.
Aspekty środowiskowe i gospodarcze
Przekładniki prądowe, poprzez umożliwienie precyzyjnego pomiaru zużycia energii elektrycznej, przyczyniają się do optymalizacji jej dystrybucji i zużycia. Dzięki temu możliwe jest bardziej efektywne zarządzanie zasobami energetycznymi, co ma kluczowe znaczenie w kontekście dążeń do ograniczenia negatywnego wpływu działalności człowieka na środowisko naturalne.
Przekładniki napięciowe
Przekładnik napięciowy jest przetwornikiem przeznaczonym do transformowania napięcia w sieciach elektroenergetycznych (VT – Voltage Transformer) w celu zasilania przyrządów pomiarowych, mierników oraz urządzeń zabezpieczających lub sterujących i innych podobnych aparatów. Urządzenia zasilane przez przekładnik napięciowy mają standardowe wejściowe obwody napięciowe.
Zasada działania
Zasada działania przekładnika napięciowego indukcyjnego jest podobna do pracy transformatora, co oznacza, że wykorzystuje ona zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Napięcie przyłożone do uzwojenia pierwotnego (uzwojenia wysokiego napięcia) jest przetwarzane na niskie napięcie uzwojenia wtórnego o ustalonej, znormalizowanej wartości.
Budowa
Podstawowymi elementami przekładnika napięciowego są rdzeń magnetyczny oraz uzwojenia dwa uzwojenia: pierwotne i wtórne (jedno lub kilka). Rdzeń jest zazwyczaj wykonany z wysokiej jakości stali krzemowej. UWAGA: Obwodów magnetycznych przekładników napięciowych nie wykonuje się z materiałów ferromagnetycznych o znacznie mniejszej niż stal krzemowa indukcji nasycenia (materiał żelazo niklowy czy nanokrystaliczny).
Rodzaje i zastosowanie
Rodzaje
- przekładniki niskiego, średniego lub wysokiego napięcia
- przekładniki o jednym lub kilku uzwojeniach wtórnych
- przekładniki z izolacją olejową, żywiczną, kompozytową lub gazową
Zastosowania
- Pomiar napięcia dla celów monitoringu, kontroli i fakturowania
- Zasilanie urządzeń pomiarowych – woltomierze, liczniki energii, analizatory
Perspektywy rozwoju
Przemysł elektryczny rozwija się w kierunku wykorzystania zaawansowanych technologii, takich jak cyfryzacja sieci i integracja z systemami zarządzania energią. Przekładniki napięciowe, będąc kluczowym elementem w pomiarze i kontroli systemów energetycznych, również podlegają ewolucji, aby sprostać nowym wyzwaniom i potrzebom.
💻
Przekładniki elektroniczne z wyjściem cyfrowym
Szybsze przetwarzanie danych pomiarowych dla automatyzacji i inteligentnego zarządzania sieciami
🌱
Zrównoważone materiały
Materiały o mniejszym wpływie na środowisko, zwiększające efektywność energetyczną i redukcję śladu węglowego
Przekładniki kombinowane
Przekładnik kombinowany, zwany również przekładnikiem prądowo-napięciowym jest przekładnikiem zawierającym przekładnik prądowy i napięciowy we wspólnej obudowie. W wyniku integracji konstrukcyjnej, przekładniki kombinowane pozwalają na jednoczesny pomiar prądu i napięcia w miejscu zainstalowania.
Korzyści integracji
Integracja obu funkcji w jednej obudowie znacznie upraszcza infrastrukturę pomiarową i redukuje koszty związane z instalacją i utrzymaniem osobnych przekładników. Jest to szczególnie korzystne w miejscach o ograniczonej przestrzeni.
Zasada działania i budowa
Przekładniki kombinowane działają na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, podobnie jak oddzielne przekładniki prądowe i napięciowe. W jednej obudowie mieszczą się dwa oddzielne obwody: jeden do pomiaru prądu i drugi do pomiaru napięcia.
Konstrukcyjnie składają się z rdzenia magnetycznego, uzwojeń pierwotnych i wtórnych dla obu funkcji pomiarowych, a także izolacji zapewniającej bezpieczeństwo użytkowania przy wysokim napięciu.
Zastosowania
📊
Pomiary
Monitorowanie parametrów sieci i zarządzanie energią
🛡️
Zabezpieczenia
Zasilanie urządzeń zabezpieczeniowych i kontrolnych
⚙️
Automatyka
Integralna część systemów sterowania pracą sieci
Przekładniki kombinowane są przykładem innowacji technologicznej, która ma bezpośredni wpływ na efektywność i bezpieczeństwo systemów elektroenergetycznych. Ich rola w nowoczesnych sieciach energetycznych jest nie do przecenienia, ponieważ umożliwiają one dokładne pomiary niezbędne do monitorowania i optymalizacji przepływu energii.
