Przekładniki Elektryczne - Podstawy, Rodzaje i Zastosowania

[visera]

Przekładniki elektryczne pełnią niezwykle ważną rolę w elektrotechnice i automatyce przemysłowej. Choć na co dzień są mało widoczne, ich zadaniem jest monitorowanie, ochrona oraz precyzyjne pomiary parametrów elektrycznych, co jest kluczowe dla bezpiecznego działania instalacji energetycznych. W tym artykule omówimy, czym są przekładniki elektryczne, jakie mają rodzaje, zastosowania i jakie kwestie warto uwzględnić przy ich wyborze.

1. Przekładniki elektryczne – co to takiego?

Przekładniki elektryczne to urządzenia, które obniżają wartość prądu lub napięcia, pozwalając na bezpieczne i dokładne ich pomiary oraz przetwarzanie. Umożliwiają kontrolę parametrów na wysokim napięciu lub dużym prądzie, jednocześnie dostosowując je do poziomów bezpiecznych dla urządzeń pomiarowych i ochronnych. Dzięki temu stanowią niezastąpiony element systemów monitorowania i automatyki w instalacjach o dużej mocy.

2. Rodzaje przekładników elektrycznych

Wyróżniamy dwa główne rodzaje przekładników: prądowe i napięciowe.

Przekładniki prądowe (CT - Current Transformers)

Przekładniki prądowe umożliwiają pomiar prądu w obwodach o dużej mocy i wysokim napięciu. Działają poprzez zmniejszenie wartości prądu do poziomu, który może być zmierzony przez urządzenia pomiarowe, takie jak amperomierze czy przekaźniki ochronne. Stosuje się je m.in. w:

•  ochronie sieci energetycznych – monitorują przeciążenia i zwarcia,

•  systemach pomiarowych, gdzie dostarczają informacji o przepływie prądu,

•  automatyce przemysłowej, wymagającej ciągłego monitorowania prądu.

Przekładniki napięciowe (VT - Voltage Transformers)

Przekładniki napięciowe obniżają wysokie napięcie do poziomu bezpiecznego dla urządzeń pomiarowych. Są stosowane głównie w obwodach wysokiego napięcia, gdzie bezpośredni pomiar byłby niebezpieczny. Przekładniki napięciowe znajdują zastosowanie w:

•  monitorowaniu napięcia w sieciach energetycznych,

•  zabezpieczeniach sieci i rozdzielnic,

•  układach pomiarowych i automatyki, które potrzebują zredukowanego napięcia do przetwarzania.

3. Jak działają przekładniki elektryczne?

Przekładniki elektryczne działają na zasadzie podobnej do transformatora. Składają się ze strony pierwotnej, przez którą płynie mierzony prąd lub napięcie, oraz strony wtórnej, gdzie wartości te są zredukowane. Przykładowo, przekładnik prądowy o współczynniku przekładni 1000:5 obniża prąd pierwotny o wartości 1000 A do 5 A na stronie wtórnej.

4. Kluczowe parametry przekładników

Przy wyborze przekładnika elektrycznego warto zwrócić uwagę na:

•  Współczynnik przekładni – proporcja między wartościami na stronie pierwotnej a wtórnej, dostosowana do wymagań pomiarowych,

•  Klasa dokładności – określa precyzję pomiarów, ważna szczególnie w systemach ochronnych,

•  Moc znamionowa – maksymalna moc, jaką przekładnik może przenieść bez utraty dokładności,

•  Częstotliwość pracy – standardowo przekładniki działają na częstotliwościach 50 Hz lub 60 Hz; wyższe lub niższe częstotliwości mogą wpływać na dokładność pomiaru.

5. Zastosowania przekładników elektrycznych

Przekładniki prądowe i napięciowe są szeroko stosowane w energetyce, przemyśle i automatyce budynkowej. Ich główne zastosowania to:

•  Monitorowanie parametrów sieci – pomiar napięcia i prądu pozwala na bieżącą ocenę obciążenia i stanu pracy instalacji,

•  Ochrona przed przeciążeniami i zwarciami – wykrywają i informują o niebezpiecznych wartościach prądu lub napięcia,

•  Automatyzacja – przesyłają dane o prądzie i napięciu, wspierając automatyczne sterowanie urządzeniami w czasie rzeczywistym.

6. Zalety i wady przekładników elektrycznych

Zalety:

•  Bezpieczeństwo pomiarów – redukcja wartości prądu i napięcia pozwala na bezpieczne monitorowanie,

•  Dokładność – precyzyjnie dobrane przekładniki umożliwiają wiarygodne pomiary,

•  Wszechstronność – mogą być stosowane zarówno w energetyce, jak i automatyce przemysłowej.

Wady:

•  Wrażliwość na warunki zewnętrzne – zmiany temperatury mogą wpływać na dokładność,

•  Ograniczenia mocy – przekroczenie mocy znamionowej może prowadzić do błędów pomiarowych.

7. Wybór odpowiedniego przekładnika

Wybór przekładnika elektrycznego zależy od specyficznych wymagań danej aplikacji. Kluczowe czynniki to wartość prądu lub napięcia, klasa dokładności oraz moc znamionowa. Istotne jest również, aby przekładniki spełniały normy bezpieczeństwa obowiązujące w instalacjach wysokiego napięcia.

Podsumowanie

Przekładniki elektryczne to niezbędne komponenty systemów energetycznych i automatyki. Dzięki nim możliwe jest bezpieczne, dokładne monitorowanie i zarządzanie przepływem energii w instalacjach. Wybór odpowiedniego przekładnika, uwzględniający wymagania danego systemu, jest kluczowy dla zapewnienia niezawodności i bezpieczeństwa całej instalacji.