Convertizor de curent vs. transformator de curent – asemănări și diferențe

În domeniul electroenergeticii și al automatizării măsurătorilor apare adesea întrebarea: care este diferența dintre un convertizor de curent și un transformator de curent și când trebuie utilizat fiecare dintre aceste dispozitive? Deși ambele au funcție de măsurare, modul lor de funcționare și scopul sunt ușor diferite.

Transformatorul de curent este un element electromagnetic care convertește curentul primar de mare intensitate într-un curent secundar proporțional, de valoare mai mică. Astfel, este posibilă măsurarea unor curenți mari cu ajutorul contoarelor cu intervale mai mici, de exemplu 5 A sau 10 A.

Convertizorul de curent, pe de altă parte, este un dispozitiv de măsură care nu doar reduce valoarea curentului, ci îl și convertește într-un semnal electric standardizat – analogic (ex. 0…20 mA, 4…20 mA, 0…10 V) sau digital (ex. Modbus).

Curentul și măsurarea în practică

Curentul electric dintr-un circuit poate ajunge la sute de amperi. Măsurarea unor astfel de valori mari nu poate fi efectuată în siguranță cu un ampermetru obișnuit. Aici intervin transformatoarele de curent, care, prin înfășurarea primară și secundară și miezul feromagnetic, reduc curentul primar la o valoare nominală, de exemplu 5 A.

Convertizoarele de curent, la rândul lor, permit nu doar măsurarea, ci și monitorizarea și transmiterea valorilor curentului către controlere, sisteme de management al energiei sau echipamente de măsură aflate la distanță de circuitul monitorizat.

Principiul de funcționare al transformatorului de curent

Principiul de funcționare al transformatorului de curent se bazează pe fenomenul inducției electromagnetice. Curentul care circulă prin înfășurarea primară creează un câmp magnetic în miez, care induce un curent în înfășurarea secundară. Valoarea curentului secundar depinde de raportul de transformare, adică raportul dintre numărul de spire al înfășurării secundare și al celei primare.

Astfel, un curent primar de exemplu de 200 A poate fi transformat într-un curent secundar de 5 A, care poate fi măsurat în siguranță cu un contor sau introdus într-un contor de energie electrică.

Convertizorul de curent – funcționare și rol

Convertizorul de curent funcționează puțin diferit. Sarcina lui nu este doar reducerea valorii curentului, ci și transformarea acestuia într-un semnal electric adecvat pentru prelucrare ulterioară. Acesta poate fi:

• semnal de curent 4…20 mA sau 0…20 mA,
• semnal de tensiune 0…10 V,
• semnal digital transmis printr-un protocol de comunicație.

Convertizoarele de curent sunt mai universale – pot fi conectate direct la controlere, echipamente de măsură sau sisteme SCADA.

Diferențe între convertizoare și transformatoare

În practică există diferențe clare între convertizoare și transformatoare:

1. Transformatorul de curent reduce curentul la o valoare nominală, de obicei 5 A sau 1 A, și este utilizat în principal pentru alimentarea ampermetrelor, contoarelor de energie și echipamentelor de protecție.

2. Convertizorul de curent transformă curentul măsurat într-un semnal de ieșire standardizat, ceea ce îl face ușor de integrat în sistemele de monitorizare și control.

3. Transformatorul de curent funcționează exclusiv pe baza inducției electromagnetice, în timp ce convertizorul poate utiliza circuite electronice și prelucrare suplimentară a semnalului.

4. Convertizorul asigură izolație galvanică și rezistență mai mare la perturbări, ceea ce este esențial în aplicațiile industriale.

Convertizoare și transformatoare pentru curent alternativ și continuu

Transformatoarele de curent sunt utilizate în principal pentru măsurarea curenților alternativi (AC). În cazul curentului continuu (DC), utilizarea lor este limitată, deoarece principiul de funcționare se bazează pe variațiile fluxului magnetic.

Convertizoarele de curent pot fi proiectate atât pentru curent alternativ, cât și pentru curent continuu. Astfel, ele sunt utilizate în sistemele fotovoltaice, cu baterii sau pentru măsurarea curentului în echipamente electronice.

Clasa de precizie și parametrii de măsurare

Fiecare transformator de curent și convertizor de curent are o anumită clasă de precizie, care indică cât de exact reproduce valorile curentului măsurat. Pentru transformatoare, clasa de precizie depinde de sarcina secundară și de raportul de transformare.

Pentru convertizoare, parametrii importanți sunt:

• domeniul de măsurare al curentului primar (ex. 0…20 A),
• tipul semnalului de ieșire,
• izolația galvanică,
• rezistența la perturbații electromagnetice.

Aplicațiile transformatoarelor de curent

Transformatoarele de curent sunt utilizate în special în electroenergetică și în instalațiile de înaltă tensiune. Principalele lor funcții sunt:

• permit măsurarea curenților mari cu ajutorul contoarelor cu intervale mai mici,
• alimentează contoarele de energie electrică,
• colaborează cu echipamente de protecție,
• monitorizează sarcina liniilor electrice.

Datorită transformatoarelor de măsură, este posibilă măsurarea curentului la o distanță mare de circuitul monitorizat.

Aplicațiile convertizoarelor de curent

Convertizoarele de curent sunt utilizate în principal în:

• automatizarea industrială,
• sisteme de monitorizare a consumului de energie,
• sisteme de alimentare DC și AC,
• controlere PLC și sisteme SCADA,
• protecția echipamentelor împotriva suprasarcinilor.

Sunt indispensabile acolo unde nu este suficientă doar măsurarea curentului secundar, ci este necesar și un semnal pentru prelucrare ulterioară.

Exemplu – 5 A și 20 A

În multe aplicații, standardul este transformatorul de curent de 5 A, adică unul care reduce curentul primar, de exemplu 200 A, la un curent secundar de 5 A. Acest curent standardizat poate fi transmis la un ampermetru sau un contor de energie.

Convertizorul de curent, în schimb, poate măsura până la 20 A și îl poate transforma într-un semnal de ieșire 4…20 mA sau 0…10 V, care este apoi transmis către un controler. Astfel, este posibilă monitorizarea precisă a procesului tehnologic și reacția rapidă la schimbările de sarcină.

Concluzie – convertizoare și transformatoare împreună

Transformatoarele de curent și convertizoarele de curent nu concurează între ele, ci își completează aplicațiile. Transformatorul de curent permite măsurarea curenților mari cu dispozitive de măsură mai mici, în timp ce convertizorul de curent furnizează un semnal electric standardizat pentru analiză și control suplimentar.

Alegerea între aceste dispozitive depinde de cerințele specifice – dacă este necesară doar măsurarea sau și un semnal de ieșire compatibil cu sistemele de automatizare și controlerele.

Vă invităm să descoperiți oferta noastră și să alegeți soluția de măsurare potrivită. Contactați-ne pentru a găsi cel mai bun convertizor sau transformator pentru nevoile dvs.