Kurį srovės keitiklį pasirinkti?

Srovės keitiklis – tai matavimo prietaisas, skirtas matuoti elektros srovę, tekančią grandinėje, ir paversti ją į standartinį išėjimo signalą, lengvai interpretuojamą valdiklio ar kitos valdymo sistemos. Tai gali būti įtampos signalas (0–10 V) arba srovės signalas (pvz., 4–20 mA). Dėl to matavimo keitiklis leidžia stebėti srovės stiprumo pokyčius įrenginiuose, mašinose ir elektros instaliacijose.

Keitiklis yra būtinas sistemose, kur reikia saugiai ir tiksliai išmatuoti pirminę srovę, o po to ją paversti į antrinį signalą su mažesnėmis vertėmis, pritaikytomis matavimo prietaisams.

Srovė ir matavimas – kodėl naudojami keitikliai?

Elektros srovė grandinėje gali pasiekti labai dideles vertes. Tiesiogiai matuoti ją įprastais matuokliais būtų pavojinga ir nepraktiška. Dėl šios priežasties naudojami srovės keitikliai, kurie pirminę srovę paverčia proporcingu išėjimo signalu.

Srovės matavimo keitiklis leidžia:

• stebėti energijos suvartojimą,
• kontroliuoti pramoninių įrenginių darbą,
• apsaugoti elektros sistemas nuo perkrovų,
• integruoti su automatikos sistemomis ir PLC valdikliais.

Srovės keitiklis – srovės transformatoriaus veikimo principas

Pagrindinis daugelio srovės keitiklių elementas yra srovės transformatorius. Jį sudaro magnetinis šerdis bei pirminė ir antrinė apvija.

• Pirminė srovė teka per pirminę apviją, sukurdama magnetinį lauką šerdyje.
• Magnetinis laukas indukuoja srovę antrinėje apvijoje, kuri yra proporcinga pirminiai srovei.
• Dėl to galima matuoti labai dideles sroves, gaunant antrinį signalą saugiame diapazone matavimo prietaisams, pvz., 5 A.

Toks transformatoriaus veikimo principas daro srovės keitiklį tinkamą tiek kintamosios (AC), tiek nuolatinės (DC) srovės matavimams, priklausomai nuo įrenginio konstrukcijos.

Srovių keitiklių rūšys

Praktikoje naudojamos įvairios keitiklių rūšys, priklausomai nuo srovės pobūdžio ir taikymo srities.

• AC keitiklis – naudojamas kintamosios srovės matavimui elektros tinkluose.
• DC keitiklis – skirtas nuolatinės srovės stebėjimui technologinėse sistemose.
• Matavimo keitiklis su analoginiu išėjimu – generuoja 0–10 V, 0–20 mA arba 4–20 mA signalą.
• Srovės keitiklis su Modbus RTU – modernūs skaitmeniniai įrenginiai, perduodantys duomenis į valdiklius per RS485 sąsają.

Kai kurie modeliai yra dvigubi keitikliai, leidžiantys vienu metu matuoti dvi grandines.

Srovės transformatorius – klasikinis matavimo elementas

Srovės transformatorius – tai keitiklio tipas, dešimtmečius naudojamas energetikoje. Jis naudoja magnetinės indukcijos reiškinį ir, tinkamai parinkus apvijų santykį, leidžia saugiai matuoti labai dideles pirminės srovės vertes.

Pavyzdžiui, pirminė srovė grandinėje gali būti 200 A, o srovės transformatorius paverčia ją į 5 A antrinę srovę, kurią galima saugiai prijungti prie ampermetro, PLC valdiklio ar srovės matavimo keitiklio.

Srovės matavimo keitiklis pramoninėje automatikoje

Pramoninėje automatikoje srovės keitikliai atlieka svarbų vaidmenį stebint ir apsaugant įrenginius. Valdiklis gauna standartizuotą elektrinį signalą ir jo pagrindu gali išjungti grandinę, valdyti procesą ar stebėti energijos suvartojimą.

Tai leidžia:

• stebėti srovės vertes realiu laiku,
• aptikti perkrovas,
• optimizuoti įrenginių darbą,
• mažinti energijos nuostolius.

AC ir DC srovės keitikliai

Priklausomai nuo srovės tipo, išskiriami:

• AC keitikliai – skirti matuojamos kintamosios srovės keitimui, pvz., tinklo įrenginiuose,
• DC keitikliai – naudojami įrenginiuose, maitinamuose nuolatine srove, tokiuose kaip akumuliatoriai ar fotovoltinės sistemos.

Praktikoje pasitaiko ir hibridinių sprendimų, leidžiančių matuoti sroves abiem režimais.

Keitiklių išėjimai – analoginiai ir skaitmeniniai

Srovės keitiklis gali generuoti įvairius išėjimo signalus:

• Analoginiai – 0…10 V, 0…20 mA arba 4…20 mA. Šie signalai lengvai prijungiami ir plačiai naudojami automatikos sistemose.
• Skaitmeniniai – pvz., Modbus RTU, leidžiantys perduoti tikslius matavimo duomenis ir integruotis į didesnes sistemas.

Dėl to srovės matavimo keitiklis gali būti naudojamas tiek paprastose, tiek sudėtingose energijos valdymo sistemose.

Tikslumas ir matavimo diapazonas

Renkantis srovės keitiklį, reikia atkreipti dėmesį į:

• pirminės srovės diapazoną (pvz., 0…20 A, 0…100 A, 0…500 A),
• matavimo tikslumą,
• išėjimo signalo tipą,
• galvaninę izoliaciją,
• suderinamumą su pasirinktu valdikliu ar matuokliu.

Daugelyje pramoninių taikymų naudojami keitikliai su 5 A išėjimu, kuris yra standartas antriniuose matavimuose.

Srovės keitiklių taikymas

Srovės keitiklis taikomas daugelyje sričių:

• energetikoje ir elektros paskirstyme,
• pramoninės automatikos sistemose,
• variklių ir mašinų darbo stebėjimui,
• fotovoltinėse ir akumuliatorinėse sistemose,
• apsaugai nuo perkrovų ir trumpųjų jungimų.

Kiekvienoje iš šių sričių srovės matavimo keitiklis veikia kaip patikimas kontrolės elementas.

Apibendrinimas

Srovės keitiklis ir srovės transformatorius – tai pagrindiniai matavimo prietaisai, naudojami energetikoje ir automatikoje. Jų pagrindinė užduotis – saugiai išmatuoti pirminę srovę ir paversti ją į antrinį signalą, kurį gali analizuoti valdiklis ar matavimo sistema. Galimi tiek analoginiai, tiek skaitmeniniai keitikliai, įskaitant modelius su Modbus RTU sąsaja.

Tinkamo modelio pasirinkimas priklauso nuo srovės tipo (AC ar DC), matavimo diapazono, reikiamo tikslumo ir taikymo specifikos. Naudojant keitiklius galima efektyviai stebėti ir apsaugoti elektros įrenginius bei optimizuoti pramoninius procesus.

Kviečiame susipažinti su mūsų pasiūlymu ir pasirinkti tinkamą srovės keitiklį jūsų taikymams. Susisiekite su mumis, kad rastumėte sprendimą, geriausiai atitinkantį jūsų sistemos poreikius.