Strömtransformatorer för elmätare: val, dimensionering och inkoppling

Så snart lastströmmen överstiger vad mätaren kan ta direkt. EMU Professional II mäter direkt upp till 100 A per fas. Däröver mäter strömtransformatorer strömmen och omvandlar den till de 5 A eller 1 A som mätaren hanterar.

Primärledaren bildar primärlindningen, oftast med ett varv genom fönstret. Strömmen skapar ett magnetfält i kärnan, som inducerar en proportionellt mindre ström i sekundärlindningen. Förhållandet mellan varvtalen bestämmer omsättningsförhållandet.

Vid 250 A primärström levererar transformatorn 5 A på sekundärsidan. Förhållandet är linjärt: 125 A primärt ger 2,5 A sekundärt. Detta förhållande måste ställas in i mätaren, annars blir de visade värdena fel.

Transformatorn med sluten kärna är en sluten ring. Den träs på kabeln eller strömskenan när anläggningen byggs, vilket innebär att ledaren måste kopplas loss en gång. Den delbara transformatorn kan öppnas och placeras runt en befintlig ledare, så den kan eftermonteras utan att kopplingen tas isär.

EMCT-transformatorerna med sluten kärna är klassade enligt DIN EN 61869-2, de delbara transformatorerna i TQ-serien enligt IEC 60044-1. Båda standarderna definierar noggrannhetsklasserna och villkoren för när de gäller.

EMU rekommenderar ett arbetsområde på 5 till 120 procent av märkströmmen. Under 5 procent blir det relativa felet stort; över 120 procent lämnar kärnan sitt linjära område. Det är den faktiska lastströmmen som räknas, inte säkringsstorleken.

Helst inte. Säkringsstorleken anger vad som högst får flyta, inte vad som normalt flyter. Anläggningar är ofta generöst säkrade och går till vardags på en bråkdel av det. En transformator vald efter säkringen mäter då ständigt i det onöjaktiga lägre området.

För debitering och fördelning av mängder till tredje part är klass 0,5 eller bättre vanlig. För ren övervakning och registrering av lasttoppar räcker klass 1. Mätningens totala noggrannhet begränsas av den svagaste av de två komponenterna, mätare och transformator.

Bördan är den last som transformatorn måste driva på sekundärsidan: mätare, plintar och mätkabel tillsammans, angiven i VA. Om den faktiska bördan överstiger märkbördan håller transformatorn inte längre sin noggrannhetsklass.

Vid 5 A sekundärström är 2,5 mm² vanligt, vid längre sträckor mer. Ledarresistansen ingår direkt i bördan. Vid 1 A sekundärström är denna påverkan betydligt mindre, eftersom förlusterna ökar med strömmen i kvadrat.

En strömtransformator beter sig som en strömkälla. Om sekundärkretsen öppnas medan primärström flyter driver transformatorn kärnan i mättning och farligt höga spänningstoppar uppstår på S1 och S2. Det kan förstöra transformatorn och utsätta människor för fara.

En provplint med kortslutningsbyglar mellan transformator och mätare gör det möjligt att sluta sekundärkretsen innan mätaren kopplas loss. Utan dessa plintar måste anläggningen stängas av vid varje mätarbyte. Plinten bör planeras in vid första installationen.

Slut först kortslutningsbyglarna i provplinten och kontrollera kontakten. Koppla sedan loss ledningarna till mätaren, anslut den nya mätaren och ställ in omsättningsförhållandet. Öppna till sist byglarna och rimlighetskontrollera mätvärdena mot den kända lasten.

P1 och P2 markerar primärsidan och därmed ledarens genomföringsriktning: P1 mot matningen, P2 mot förbrukaren. S1 och S2 är sekundärplintarna till mätaren. Om P1 och P2 eller S1 och S2 förväxlas vänder förtecknet och mätaren räknar förbrukning som leverans.

I många anläggningar jordas ena sidan av sekundärkretsen för att ha en definierad potential vid fel. Vad som gäller i det konkreta fallet beror på installationsföreskrifterna och nätägaren. Frågan hör hemma före installationen, inte efteråt.

Enligt artikel 13 punkt 1 i den schweiziska EJPD-förordningen om mätinstrument för elektrisk energi och effekt (EMmV, SR 941.251) är verifieringens giltighet för induktiva och kapacitiva mättransformatorer obegränsad. För andra transformatortyper kan förbundskontoret vid typgodkännandet bestämma en omverifieringsfrist i det enskilda fallet.

Ja. Den obegränsade giltigheten gäller bara transformatorerna, inte mätaren: elektroniska mätare för aktiv energi måste enligt artikel 6 EMmV omverifieras vart tionde år. Det statistiska stickprovsförfarande som enligt bilaga 4 är tillåtet för direktmätande mätare gäller uttryckligen bara utan förkopplade transformatorer.

Ja, förutsatt att de använda mätinstrumenten uppfyller kraven i mätinstrumentlagstiftningen och att omsättningsförhållandet är korrekt inställt och dokumenterat. Avgränsningen mot nätet förblir distributionsnätsoperatörens sak.