Przekładnik prądowy to urządzenie służące do przekształcenia parametru prądu z wartości występujących w sieci (po stronie pierwotnej) do parametrów potrzebnych do prawidłowej pracy urządzeń podłączonych do strony wtórnej. W abonenckich stacjach transformatorowych najczęściej spotykanym zastosowaniem przekładników prądowych średniego napięcia jest pomiar energii elektrycznej. Dodatkowo przekładniki są również stosowane do zabezpieczeń zmontowanych w rozdzielnicach średnich napięć. Przekładnik w rozdzielnicy SN może spełniać kilka funkcji, ale ogólną praktyką jest podłączenie jednego urządzenia pomiarowego do jednego uzwojenia, więc w takich przypadkach stosowane są przekładniki prądowe z podwójnym albo potrójnym uzwojeniem wtórnym.
Do podstawowych parametrów przekładników prądowych należą:
a) Przekładnia znamionowa – stosunek wartości znamionowego prądu pierwotnego do wartości znamionowego prądu wtórnego.
Prąd pierwotny dobiera się na podstawie mocy przepływającej w obwodzie pierwotnym: gdzie:
P – moc czynna maksymalna spodziewana po stronie pierwotnej,
Un – napięcie znamionowe po stronie pierwotnej,
cosφ – współczynnik mocy (dla obliczeń przyjmuje się minimalna dopuszczalna wartość cosφ którą zaznacza zakład energetyczny w warunkach przyłączeniowych).
b) Moc znamionowa – wartość sumaryczna mocy pozornych urządzeń (urządzenia) podłączonych poi stronie wtórnej przekładnika. Podczas obliczania wartości sumarycznej uwzględniają się również straty mocy w przewodach oraz na zaciskach i stykach. Standardowo przez zakład energetyczny wymagane jest aby rzeczywiste obciążenie strony wtórnej przekładników znajdowało się w zakresie 25%-100% mocy znamionowej
c) Znamionowy krótkotrwały prąd cieplny Ith – jest wartością skuteczną prądu pierwotnego, którą przekładniki prądowe posiadające zwarte uzwojenia wtórne mogą wytrzymać przez okres równy 1s bez żadnych uszkodzeń. Wymagane jest aby prąd zwarciowy cieplny przekładnika prądowego był nie mniejszy niż obliczona spodziewana wartość prądu zwarciowego cieplnego po stronie pierwotnej.
d) Znamionowy prąd dynamiczny Idyn – jest wartością szczytową prądu pierwotnego którą przekładniki prądowe posiadające zwarte uzwojenia wtórne mogą wytrzymać bez żadnych uszkodzeń. Prawidłowo dobrany przekładnik będzie posiadał wartość Idyn nie mniejszą niż obliczona wartość prądu zwarciowego udarowego (ip).
e) Klasa dokładności – wyznacza jaki maksymalny błąd może wprowadzić przekładnik prądowy do mierzonej wartości prądu wtórnego (∆I% – wyrażany w procentach od wartości skutecznej prądu) oraz błąd kątowy, który odzwierciedla wprowadzane przez przekładnik przesuniecie fazowe. W przedstawionej poniżej tabeli klasy od 0,1 do 3 używane są zazwyczaj w przypadku urządzeń pomiarowych, 5P i 10P zaś do zabezpieczeń (dla których błędy nie są ąz na tyle istotne).
Rys. 2 – Wartości dopuszczalne błędów dla wybranych klas dokładności przekładników. [1]
f) Współczynnik bezpieczeństwa FS – jest o iloczyn znamionowego prądu bezpiecznego IPL do znamionowego prądu pierwotnego przekładnika. W praktyce współczynnik ten określa wartości przetężenia przekroczenie których nie powoduje znacznego zwiększenia wartości prądu po stronie wtórnej.
Dobór przekładników prądowych, w przypadku jak i z pozostałymi urządzeniami znajdującymi się w stacjach transformatorowych abonenckich, wymaga doświadczenia i przeprowadzenie obliczeń indywidualnie dla każdego przypadku. Dlatego odpowiedzialność za prawidłowy dobór biorą na siebie projektanci posiadające odpowiednie uprawnienia oraz wiedzę – jak Ci, którzy pracują w zespole EG System.
[1] – http://www.convert.com.pl/docs/karty/Przekladniki–Normy_ogolne.pdf
Autor: Yurii Sihida
Specjalista ds. Technicznych firmy EG System Sp. z o.o. Sp. k.