Претварач струје и струјни трансформатор – сличности и разлике

U elektroenergetici i mernoj automatizaciji često se postavlja pitanje: koja je razlika između pretvarača struje i strujnog transformatora i kada treba koristiti koji uređaj? Iako oba imaju merne funkcije, njihovo delovanje i namena se blago razlikuju.

Strujni transformator je elektromagnetni element koji primarni strujni signal visoke jačine pretvara u proporcionalnu sekundarnu struju niže vrednosti. Ovo omogućava merenje velikih struja pomoću instrumenata sa manjim merelim opsegom, npr. 5 A ili 10 A.

Pretvarač struje, s druge strane, je merni uređaj koji ne samo da smanjuje vrednost struje, već je i pretvara u standardizovani električni signal – analogni (npr. 0…20 mA, 4…20 mA, 0…10 V) ili digitalni (npr. Modbus).

Struja i merenje u praksi

Električna struja u kolu može dostići stotine ampera. Merenje ovako visokih vrednosti nije moguće bezbedno izvesti običnim ampermetrom. Pomoć dolazi od strujnih transformatora, koji pomoću primarnog i sekundarnog namotaja i feromagnetnog jezgra smanjuju primarnu struju na nazivnu vrednost, npr. 5 A.

Pretvarači struje omogućavaju ne samo merenje, već i nadzor i prenos vrednosti struje ka kontrolerima, sistemima za upravljanje energijom ili mernim uređajima udaljenim od kontrolisanog kola.

Princip rada strujnog transformatora

Princip rada strujnog transformatora zasniva se na elektromagnetnoj indukciji. Struja koja prolazi kroz primarni namotaj stvara magnetsko polje u jezgru, koje indukuje struju u sekundarnom namotaju. Vrednost sekundarne struje zavisi od transformacionog odnosa, tj. odnosa broja namotaja sekundarnog i primarnog namotaja.

Na ovaj način, primarna struja od npr. 200 A može biti pretvorena u sekundarnu struju od 5 A, koju je moguće bezbedno izmeriti ampermetrom ili povezati sa brojilom električne energije.

Pretvarač struje – rad i uloga

Pretvarač struje funkcioniše nešto drugačije. Njegov zadatak nije samo smanjenje struje, već i pretvaranje u električni signal pogodan za dalju obradu. To može biti:

• strujni signal 4…20 mA ili 0…20 mA,
• naponski signal 0…10 V,
• digitalni signal prenesen komunikacionim protokolom.

Pretvarači struje su stoga univerzalniji – mogu biti direktno povezani sa kontrolerima, mernim uređajima ili SCADA sistemima.

Razlike između pretvarača i transformatora

U praksi postoje jasne razlike između pretvarača i transformatora:

1. Strujni transformator smanjuje struju na nazivnu vrednost, obično 5 A ili 1 A, i koristi se uglavnom za napajanje ampermetara, brojila i zaštitnih uređaja.

2. Pretvarač struje pretvara merenu struju u standardizovani izlazni signal, što olakšava njegovo korišćenje u nadzornim i kontrolnim sistemima.

3. Strujni transformator radi isključivo na principu magnetske indukcije, dok pretvarač može koristiti elektronske sklopove i dodatnu obradu signala.

4. Pretvarač obezbeđuje galvansku izolaciju i veću otpornost na smetnje, što je ključno u industrijskim aplikacijama.

Pretvarači i transformatori u merenju AC i DC struje

Strujni transformatori se prvenstveno koriste za merenje naizmenične struje (AC). Kod jednosmerne struje (DC) njihova primena je ograničena, jer princip rada transformatora zavisi od promena magnetnog fluksa.

Nasuprot tome, pretvarači struje mogu biti projektovani za AC i DC struje. Nalaze primenu u fotonaponskim sistemima, baterijskim sistemima i pri merenju struje u elektronskim uređajima.

Klasa tačnosti i merni parametri

Svaki strujni transformator i pretvarač struje ima određenu klasu tačnosti, koja pokazuje koliko precizno reprodukuje merene vrednosti struje. Kod transformatora klasa tačnosti zavisi od sekundarnog opterećenja i transformacionog odnosa.

Važni parametri pretvarača su:

• opseg merenja primarne struje (npr. 0…20 A),
• vrsta izlaznog signala,
• galvanska izolacija,
• otpornost na elektromagnetne smetnje.

Primena strujnih transformatora

Strujni transformatori se koriste prvenstveno u elektroenergetici i visokonaponskim instalacijama. Njihovi glavni zadaci su:

• omogućavanje merenja velikih struja instrumentima sa manjim merelim opsegom,
• napajanje brojila električne energije,
• saradnja sa zaštitnim i sigurnosnim uređajima,
• praćenje opterećenja električnih vodova.

Zahvaljujući mernim transformatorima, moguće je merenje struje na velikoj udaljenosti od kontrolisanog kola.

Primena pretvarača struje

Pretvarači struje se primarno koriste u:

• industrijskoj automatizaciji,
• nadzornim sistemima potrošnje energije,
• DC i AC napojnim sistemima,
• PLC kontrolerima i SCADA sistemima,
• zaštiti uređaja od preopterećenja.

Neophodni su tamo gde nije dovoljno samo merenje sekundarne struje, već je potreban i signal za dalju obradu.

Primer primene – 5 A i 20 A

U mnogim aplikacijama standard je strujni transformator 5 A, koji smanjuje primarnu struju npr. 200 A na sekundarnu struju 5 A. Ova standardizovana struja može biti priključena na ampermetar ili brojilo.

Pretvarač struje, sa druge strane, može meriti vrednosti do 20 A i pretvarati ih u izlazni signal 4…20 mA ili 0…10 V, koji se potom šalje kontroleru. To omogućava precizno praćenje tehnološkog procesa i brzu reakciju na promene opterećenja.

Zaključak – pretvarači i transformatori zajedno

Strujni transformatori i pretvarači struje ne takmiče se međusobno, već dopunjuju svoje primene. Transformator omogućava merenje velikih struja instrumentima sa manjim merelim opsegom, dok pretvarač pruža standardizovani električni signal za dalju analizu i kontrolu.

Izbor između ovih uređaja zavisi od specifičnih zahteva – da li je potrebno samo merenje ili i izlazni signal kompatibilan sa automatizacijom i kontrolerima.

Pozivamo vas da pogledate našu ponudu i odaberete odgovarajuće merno rešenje. Kontaktirajte nas kako biste pronašli najbolji pretvarač ili strujni transformator za vaše potrebe.