W instalacjach elektroenergetycznych do zmierzenia dużych wartości prądów bezpośrednio stosuje się przekładniki prądowe. Te wyspecjalizowane urządzenia nie tylko umożliwiają precyzyjne pomiary, ale również zapewniają bezpieczeństwo obsługi. Działanie przekładnika prądowego zapewnia też ochronę układu pomiarowego przed skutkami przepięć i przeciążeń.

Przekładniki prądowe – co to dokładnie jest i jaka jest zasada ich działania? Odpowiedź na te pytania znajdziesz w naszym dzisiejszym artykule! Opisujemy w nim, co to jest i jak działa przekładnik prądowy, a także jego zastosowanie. Zachęcamy do dalszej lektury!

Co to jest i do czego służy przekładnik prądowy?

Co to jest przekładnik prądowy i jak działa? To transformator niskiej mocy przekształcający wysoki prąd pierwotny płynący w obwodzie głównym na proporcjonalnie mniejszy prąd wtórny, możliwy do bezpiecznego pomiaru. Dzięki zastosowaniu przekładników prądowych w energetyce zawodowej możliwe staje się monitorowanie przepływu energii w obwodach, w których natężenie sięga setek lub tysięcy amperów – bez ryzyka porażenia i konieczności stosowania kosztownych, specjalistycznych mierników wysokoprądowych.

Do czego służą przekładniki prądowe? Zadaniem tych urządzeń jest nie tylko przeskalowanie wartości, ale również galwaniczne oddzielenie obwodu pomiarowego od toru prądowego. Oznacza to fizyczne odseparowanie tych dwóch układów, w celu chronienia ludzi i urządzeń przed bezpośrednim kontaktem z niebezpiecznym napięciem.

Podsumowując krótko, co to są przekładniki prądowe i po co się je stosuje: służą one do pomiaru, ochrony i zwiększenia bezpieczeństwa układu zasilania.

Jak działa przekładnik prądowy?

Wiedząc już, co to są przekładniki prądowe, warto poznać ich zasadę działania. To transformatory przekazujące energię między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym za pośrednictwem wspólnego rdzenia magnetycznego. Warto zaznaczyć, że funkcjonowanie przekładnika prądowego różni się od tego, jak działa transformator mocy. Pracuje on przy bardzo małym napięciu wtórnym i jest eksploatowany w stanie bliskim zwarcia. Uzwojenie pierwotne podłącza się szeregowo w torze prądowym – może to być pojedynczy zwój przewodu prowadzonego przez rdzeń. Uzwojenie wtórne z kolei zasila mierniki, liczniki lub przekaźniki pomiarowe.

Jak działa przekładnik prądowy w praktyce? Przykładowo – prąd o natężeniu 1500 A w torze głównym może zostać przekształcony na 5 A w obwodzie wtórnym. Miernik otrzymuje informację o proporcji, a wynik pomiaru przeliczany jest automatycznie z wykorzystaniem wartości przekładni. Praca musi spełniać wymogi norm technicznych. Przykładowo dla przekładników prądowych norma PN-EN 61869 określa klasy dokładności, dopuszczalne błędy i zasady budowy.

Przekładniki prądowe – popularne rodzaje

W przypadku przekładników prądowych wyróżniamy ich rodzaje głównie ze względu na konstrukcję i zastosowanie. Niektóre z nich zapewniają udogodnienia montażowe, inne natomiast są idealne do nowoczesnych instalacji. W zależności od środowiska pracy i typu instalacji, przekładniki prądowe dzieli się na rodzaje takie jak:

• przekładniki rdzeniowe – klasyczne urządzenia z uzwojeniem pierwotnym i wtórnym na wspólnym rdzeniu;
• przekładniki z otwieranym rdzeniem – ułatwiają montaż na istniejących kablach bez konieczności przerywania pracy;
• przekładniki okienkowe – przewód pierwotny przeprowadzany przez znajdujący się w nich otwór;
• przekładniki szynowe – nakładane bezpośrednio na szynę prądową;
• przekładniki elektroniczne – stosowane w nowoczesnych systemach cyfrowych.

Przekładniki średniego napięcia znacząco różnią się od tych niskiego napięcia. W instalacjach niskonapięciowych stosuje się specjalnie zaprojektowane, kompaktowe modele. Przekładniki prądowe NN, których budowa opiera się na uproszczonym układzie magnetycznym, posiadają niewielką masę i standardowe zakresy przekładni (np. 100/5 A, 400/5 A itp.).

Przekładniki prądowe – oznaczenia, parametry i zastosowanie

Przekładniki prądowe mają różne oznaczenia i parametry. Zastosowanie ich w energetyce wymaga wiedzy, jak oznacza się każdy przekładnik prądowy oraz umiejętności rozczytania specyfikacji. Od poprawnej identyfikacji zacisków i parametrów zależy bezpieczne uruchomienie układu. Jak definiuje się przekładniki prądowe pod kątem oznaczenia? Zaciski pierwotne to zazwyczaj P1 i P2, natomiast wtórne – S1 i S2. Kierunek przepływu prądu powinien odpowiadać oznaczeniu P1 → P2 w torze pierwotnym i S1 → S2 w torze wtórnym – zgodność biegunowości ma znaczenie szczególnie w układach zabezpieczeniowych.

W przypadku przekładników prądowych do najważniejszych parametrów należą:

• przekładnia (np. 500/5 A),
• klasa dokładności (np. 0,5; 1; 5P),
• moc znamionowa (np. 5 VA, 10 VA),
• maksymalne obciążenie.

Przekładniki prądowe – zastosowanie

Przechodząc w temacie przekładników prądowych do ich zastosowania – obejmuje ono praktycznie każdą dziedzinę elektroenergetyki: od układów pomiarowych w transformatorowniach, przez zabezpieczenia różnicowe, aż po liczniki energii w rozdzielnicach budynków przemysłowych. Przekładniki prądowe szczególnie szeroko wykorzystuje się w energetyce zawodowej. W nowoczesnych systemach zarządzania energią (EMS, BMS) przekładniki są zintegrowane z analizatorami jakości zasilania, gdzie kontrolują profile obciążenia, harmoniczne oraz współczynnik mocy. W obiektach przemysłowych instalacja przekładników prądowych jest szczególnie ważna. Do czego służą? Przede wszystkim pozwalają na rozliczanie zużycia energii w poszczególnych liniach technologicznych, natomiast w infrastrukturze krytycznej – na wczesne wykrywanie anomalii mogących prowadzić do awarii. Bez względu na skalę instalacji, ich obecność stanowi fundament stabilności i kontroli nad procesami przepływu energii.

Do czego służą przekładniki prądowe? Podsumowanie

Obecnie montaż przekładników prądowych nN lub SN różniących się budową czy parametrami to podstawa precyzyjnego pomiaru i bezpiecznej obsługi instalacji elektroenergetycznych. Jak działają i do czego służą przekładniki prądowe, a także jakie normy muszą spełniać – to nie tylko wiedza techniczna, ale fundament bezpieczeństwa i niezawodności układów elektrycznych. Dobór właściwego modelu i prawidłowy montaż to warunek konieczny skutecznego pomiaru i ochrony instalacji zarówno w systemach SN, jak i NN.