Montáž elektroměrů přes proudové transformátory – Informace z Energotrestu

Před třemi lety – v roce 2017 – byla řada hlavních produktů společnosti NIK-ELECTRONIKA LLC – elektroměry (elektřina, voda, teplo, plyn) doplněna o další produkt široké aplikace – proudové transformátory nové konstrukce.

Proudový transformátor je přístrojový transformátor, ve kterém je sekundární proud za normálních podmínek použití úměrný primárnímu proudu. Primární vinutí proudových transformátorů jsou připojena k přerušení lineárních vodičů.

Přístrojové transformátory, mezi které patří i proudové transformátory, jsou určeny ke snížení primárních proudů na úrovně vhodné pro připojení k měřicím přístrojům. Poskytují také oddělení mezi vysokonapěťovými a nízkonapěťovými obvody, což je činí relativně bezpečnými pro personál údržby.
Proudové transformátory naší výroby se používají v nízkonapěťových rozvaděčích a jsou určeny pro přenos analogových signálů do měřicích přístrojů, měřičů a mají jedno sekundární vinutí. Transformátory se používají v měřicích systémech, včetně komerční elektrické energie. Přestože princip činnosti proudových transformátorů nezávisí na síťovém napětí, kde jsou použity, síťové napětí významně ovlivňuje požadavky na izolaci vinutí, a tedy i jejich konstrukci.
Proudový transformátor je v našem provedení jednovrstvé vinutí na toroidním magnetickém jádru z nanokrystalických slitin. Nanokrystalické slitiny jsou novou třídou měkkých magnetických materiálů, které se vyznačují svou vyrobitelností a relativně nízkou cenou surovin. Díky konstrukčním vlastnostem slitiny je dosaženo vysoké magnetické permeability, stejně jako nízkých ztrát vířivými proudy a vynikajících charakteristik magnetické permeability. Vinutí na toroidním magnetickém jádru je sekundární vinutí a primární vinutí je přípojnice procházející otvorem toroidu. Pneumatika je rotační (TOPN-0,66) nebo nerotační (TOPNSH-0,66). Pokud primárním vinutím prochází střídavý proud, vytvoří v magnetickém obvodu střídavý magnetický tok, který vyvolá elektromotorickou sílu v sekundárním vinutí.

Proudové transformátory, jejichž výroba se provádí v závodě v. Dněpr, určený pro přenos signálu měřicí informace do měřicích přístrojů a zařízení ve střídavých instalacích o frekvenci 50 Hz se jmenovitým napětím do 0,66 kV včetně v elektroenergetických zařízeních, zemědělství, v sektoru veřejných služeb a organizacích v ostatní sektory národního hospodářství.

Transformátor TOPN (TOPN) -0,66 splňuje požadavky následujících norem:

•  DSTU IEC 60044-1:2008 „Měřicí transformátory. Část 1. Proudové transformátory (IEC 60044-1:2003, IDT)“ včetně:
   — izolace primárního vinutí (primárního obvodu) transformátoru odolá zkušebnímu napětí 3 kV o frekvenci 50 Hz po dobu 60 s
   – normalizované výdržné napětí o frekvenci 50 Hz pro izolaci sekundárního vinutí transformátorů je 3 kV (efektivní hodnota) s
   — jmenovité výdržné napětí pro mezizávitovou izolaci transformátoru je 4,5 kV (hodnota amplitudy)
   — izolační odpor vinutí transformátoru za normálních klimatických podmínek není menší než:
   — 40 MOhm pro primární vinutí
   — 20 MOhm pro sekundární vinutí.
•  GOST 15150-69 „Stroje, přístroje a jiné technické výrobky. Návrhy pro různé klimatické oblasti. Kategorie, podmínky provozu, skladování a přepravy z hlediska vlivu klimatických faktorů vnějšího prostředí“ z hlediska klimatických faktorů pro provoz v oblastech souvisejících s klimatickým návrhem Pro umístění kategorie 3
• GOST 17516.1-90 „Elektrické výrobky. Obecné požadavky z hlediska odolnosti vůči mechanickým vnějším ovlivňujícím faktorům“ z hlediska odolnosti vůči mechanickým faktorům prostředí, podle skupiny mechanických vlastností M39, stupeň tuhosti 8

Ochrana proti zásahům do konstrukce transformátorů se provádí utěsněním skříně transformátoru, v důsledku čehož je vyloučen přístup k prvkům transformátoru bez poškození těsnění.

• Hlavní technické charakteristiky
   Jmenovité napětí – 0,66 kV.
   Maximální provozní napětí je 0,72 kV.
   Jmenovitý primární proud – 150 A; 200 A; 300 A; 400 A; 500A; 600 A; 800 A; 1000 A; 1200 A; 1500 A; 2000 A.
   Jmenovitá frekvence – 50 Hz.
   Jmenovitý sekundární proud je 5 A.
   Třída přesnosti sekundárního vinutí podle GOST IEC 60044-1 – 0,5S.
   Jmenovitý výkon sekundárního vinutí (cos φ = 0,8) – 5 V A.
   Jmenovitý bezpečnostní faktor zařízení sekundárního vinutí je 3.
   Rozsah provozních teplot – od minus 45 ⁰С do plus 40 ⁰С.
   Primárním vinutím transformátoru je otočná přípojnice (TOPN-0,66) nebo pevná přípojnice (TOPNSH-0,66).
• Celkové rozměry transformátorů:
   se jmenovitým primárním proudem 150, 200, 300 a 400 A – ne více než 125 x 98 x 75 mm
   se jmenovitým primárním proudem 500 A, 600 A – ne více než 170 x 98 x 75 mm
   se jmenovitým primárním proudem 800 A, 1000 A, 1200 A, 1500 A a 2000 A – ne více než 180 x 66 x 170 mm
  Hmotnost transformátoru – ne více než 0,7 kg (při primárních proudech 150 – 400 A), 1,0 kg (při primárních proudech 500 – 600 A) a 1,5 kg (při primárních proudech 800 – 2000 A)
  Průměrná doba mezi poruchami je minimálně 3 × 10 5 hodin.
  Průměrná životnost je minimálně 25 let.

Příklad zápisu symbolu pro transformátor se jmenovitým napětím 0,66 kV při jeho objednávce:

Proudový transformátor TOPN (TOPN) -0,66-0,5S-600/5 U3
 T – transformátor
 O – podpěra v plastovém pouzdře
 P (P) – s rotující pneumatikou
 N (H) je ochranná známka NiK
 jmenovité napětí 0,66 kV
 jmenovitý primární proud 600 A
 jmenovitý sekundární proud 5 A
 třída přesnosti 0,5S
 klimatická verze U
 kategorie ubytování 3

9 Vzhledem k tomu, že výroba elektřiny přímo souvisí s peněžními náklady, je pro účely racionálního využití používáno speciální zařízení – elektroměr. Umožňuje zaznamenat množství vynaložené energie pro optimalizaci nákladů. Instalace a instalace elektroměru přes proudové transformátory však není nejjednodušší postup. K tomu jsou zapotřebí určité znalosti, které jsou nezbytné pro správný provoz zařízení. Tento článek popisuje hlavní způsoby instalace elektroměrů.

Montážní schémata

• Polonepřímé začlenění.
• Nepřímé začlenění.

V prvním případě je elektroměr připojen k síti výhradně a pouze přes proudový transformátor. Obdobná kategorie metod se používá pro malé a střední podniky. Druhá skupina metod se připojuje nejen k transformátoru proudu, ale také k transformátoru napětí. To je nezbytné pro velké komplexy se složitým elektrickým zařízením.

Připojení přes transformátor se provádí, když je síťové napětí 380 voltů a zatížení přesahuje 100 ampér. V takových podmínkách se používá polonepřímá metoda, kdy jsou napěťové obvody připojeny přímo k elektroměru a proudové obvody přes transformátor.

Dnes existuje poměrně velké množství schémat, jejichž použití přímo závisí na konkrétních podmínkách. Nejoblíbenější jsou:

• Desetidrátová.
• Sedmidrátový.
• S kombinovanými řetězy.

Nejpohodlnější je desetivodičový obvod. Umožňuje pohodlnou práci s měřičem, protože při výměně není nutné vypínat elektroinstalaci. Je také extrémně bezpečný díky tomu, že proudové obvody jsou uzemněné. Tím se eliminuje možnost vzniku nebezpečných potenciálů. Testovací box také poskytuje možnost bezpečně odpojit napěťové obvody. A konečně, desetivodičový obvod je vysoce spolehlivý, protože měření pro každou fázi se provádí samostatně. Pokud dojde k nějakému porušení v jednom prvku, neovlivní to ostatní. Integrita díla tak nebude narušena. Hlavní nevýhodou prezentovaného zapojení je velká spotřeba vodiče, který je nutný pro sestavení sekundárních měřicích obvodů.

Možnost sedmivodičové instalace se vyznačuje jednou vlastností – pro správný a stabilní provoz měřicího obvodu není rozdíl v tom, která skupina kolíků k zemi. Nejdůležitější je, že se to děje pouze na jedné straně. Prezentované schéma je také velmi výhodné během práce, protože při výměně měřiče není nutné zařízení vypínat. Kromě toho vám tato možnost umožňuje výrazně ušetřit na množství vodiče, protože k montáži sekundárních obvodů dochází kombinací proudových obvodů. Hlavní nevýhodou sedmivodičového obvodu je nízká spolehlivost. To přímo souvisí s tím, že v případě porušení nebude elektřina v žádné z fází zohledněna.

Klíčovým rysem schématu s kombinovanými obvody je, že u této možnosti jsou napěťové obvody kombinovány s proudovými obvody pomocí speciálních propojek na transformátorech, které přecházejí z kontaktu L1 na kontakt I1. Uvedená metoda se nachází výhradně ve starých elektroinstalacích. Dnes je považován za zastaralý a nesplňuje základní požadavky. Takové schéma je však stále rozšířené, protože počet starých instalací je v naší zemi stále poměrně velký.

Abychom to shrnuli, je třeba poznamenat, že neexistují pouze výše uvedené způsoby připojení. Instalace proudových transformátorů může být provedena podle osmivodičového, pětivodičového, hvězdicového atd. obvodu. Výběr konkrétní metody bude přímo záviset na provozních podmínkách elektrických spotřebičů a samotném podniku. Rozhodnutí o jedné nebo jiné metodě instalace by mělo být provedeno profesionálním specialistou.

V naší společnosti si můžete objednat PRŮMYSLOVOU ELEKTROINSTALACI