Jaký proudový převodník vybrat?

Proudový převodník je měřicí zařízení, jehož úkolem je měřit elektrický proud protékající obvodem a převádět jej na standardní výstupní signál, snadno interpretovatelný řídicím systémem nebo jiným kontrolním systémem. Může se jednat o napěťový signál (0–10 V) nebo proudový signál (např. 4–20 mA). Díky tomu umožňuje měřicí převodník sledovat změny intenzity proudu v zařízeních, strojích a elektrických instalacích.

Převodník je nezbytný v systémech, kde je nutné bezpečně a přesně měřit primární proud a následně jej převést na sekundární signál s nižšími hodnotami, přizpůsobený měřicím přístrojům.

Proud a měření – proč se používají převodníky?

Elektrický proud v obvodu může dosahovat velmi vysokých hodnot. Přímé měření klasickými přístroji by bylo nebezpečné a nepraktické. Z tohoto důvodu se používají proudové převodníky, které převádějí primární proud na proporcionální výstupní signál.

Měřicí proudový převodník umožňuje:

• monitorování spotřeby energie,
• kontrolu provozu průmyslových zařízení,
• ochranu elektrických systémů před přetížením,
• integraci se systémy automatizace a PLC řadiči.

Proudový převodník – princip činnosti proudového transformátoru

Základním prvkem mnoha proudových převodníků je proudový transformátor. Skládá se z magnetického jádra a primárního a sekundárního vinutí.

• Primární proud protéká primárním vinutím a vytváří magnetické pole v jádru.
• Magnetické pole indukuje proud v sekundárním vinutí, který je úměrný primárnímu proudu.
• Díky tomu lze měřit velmi vysoké proudy a získat sekundární signál v bezpečném rozsahu pro měřicí zařízení, např. 5 A.

Tento princip činnosti transformátoru umožňuje použití proudového převodníku pro měření střídavého (AC) i stejnosměrného (DC) proudu v závislosti na konstrukci zařízení.

Druhy proudových převodníků

V praxi se používají různé druhy převodníků v závislosti na charakteru proudu a aplikaci.

• Proudový převodník AC – slouží k měření střídavého proudu v napájecích sítích.
• Proudový převodník DC – určen k monitorování stejnosměrného proudu v technologických systémech.
• Měřicí převodník s analogovým výstupem – generuje signál 0–10 V, 0–20 mA nebo 4–20 mA.
• Proudový převodník s Modbus RTU – moderní digitální zařízení, která přenášejí data do řadičů přes komunikační rozhraní RS485.

Některé modely jsou dvojité převodníky, umožňující současné měření dvou obvodů.

Proudový transformátor – klasický měřicí prvek

Proudový transformátor je typ převodníku, který se používá v energetice desítky let. Využívá jev magnetické indukce a díky vhodně zvolenému poměru vinutí umožňuje bezpečně měřit velmi vysoký primární proud.

Například primární proud v obvodu může být 200 A a proudový transformátor jej převádí na sekundární proud 5 A, který lze bezpečně připojit k ampérmetru, PLC řadiči nebo měřicímu proudovému převodníku.

Měřicí proudový převodník v průmyslové automatizaci

V průmyslové automatizaci hrají proudové převodníky klíčovou roli při monitorování a ochraně instalací. Řadič přijímá standardizovaný elektrický signál a na jeho základě může obvod vypnout, řídit proces nebo sledovat spotřebu energie.

Díky tomu je možné:

• sledovat hodnoty proudu v reálném čase,
• detekovat přetížení,
• optimalizovat provoz zařízení,
• snížit energetické ztráty.

Proudové převodníky AC a DC

Podle typu proudu se rozlišují:

• AC převodníky – určené k převodu měřeného střídavého proudu, např. v síťových instalacích,
• DC převodníky – používané v zařízeních napájených stejnosměrným proudem, jako jsou baterie nebo fotovoltaické systémy.

V praxi existují i hybridní řešení, která umožňují měření proudů v obou režimech.

Výstupy převodníků – analogové a digitální

Proudový převodník může generovat různé výstupní signály:

• Analogové – 0…10 V, 0…20 mA nebo 4…20 mA. Tyto signály jsou snadno připojitelné a široce používané v automatizačních systémech.
• Digitální – např. Modbus RTU, umožňující přesný přenos měřicích dat a integraci s většími systémy.

Díky tomu lze měřicí proudový převodník používat jak v jednoduchých aplikacích, tak ve složitých systémech správy energie.

Přesnost a měřicí rozsah

Při výběru proudového převodníku je třeba věnovat pozornost:

• rozsahu primárního proudu (např. 0…20 A, 0…100 A, 0…500 A),
• přesnosti měření,
• typu výstupního signálu,
• galvanickému oddělení,
• možnosti spolupráce s vybraným řadičem nebo měřidlem.

V mnoha průmyslových aplikacích se používají převodníky s výstupem 5 A, což je standard pro sekundární měření.

Použití proudových převodníků

Proudový převodník nachází uplatnění v mnoha oblastech:

• energetika a distribuce elektrické energie,
• průmyslové automatizační systémy,
• monitorování provozu motorů a strojů,
• fotovoltaické a bateriové instalace,
• ochrana proti přetížení a zkratu.

Ve všech těchto oblastech slouží proudový měřicí převodník jako spolehlivý kontrolní prvek.

Shrnutí

Proudový převodník a proudový transformátor jsou základní měřicí zařízení používaná v energetice a automatizaci. Jejich hlavním úkolem je bezpečně měřit primární proud a převést jej na sekundární signál, který může být analyzován řadičem nebo měřicím systémem. K dispozici jsou jak analogové, tak digitální převodníky, včetně zařízení s rozhraním Modbus RTU.

Volba vhodného modelu závisí na typu proudu (AC nebo DC), měřicím rozsahu, požadované přesnosti a specifikách aplikace. Díky převodníkům je možné efektivně monitorovat a chránit elektrická zařízení a optimalizovat průmyslové procesy.

Zveme vás, abyste se seznámili s naší nabídkou a vybrali vhodný proudový převodník pro vaše aplikace. Kontaktujte nás, abyste našli řešení nejlépe přizpůsobené potřebám vašeho systému.