Strujni transformatori
Strujni transformatori za mjerače energije: izbor, dimenzionisanje i ožičenje
Iznad 100 A Professional II više ne mjeri direktno. Tada nastupaju strujni transformatori: preslikavaju struju opterećenja na 5 A ili 1 A. Ova stranica pokazuje koju izvedbu, koju nazivnu struju i koju klasu odabrati – i zašto ispitna redna stezaljka s mostovima za kratki spoj pripada svakom projektu.
Dvije izvedbe
Strujni transformator sa zatvorenom ili otvorivom jezgrom?
Odluka gotovo uvijek ovisi o tome može li se vodič odspojiti. Sve ostalo – nazivna struja, klasa, opterećenje – vrijedi jednako za obje izvedbe.
Zatvorena jezgra
EMCT strujni transformatori sa zatvorenom jezgrom
5 A sekundarno, 60 do 1250 A primarno, klasa 1 ili 0,5. Za kablove i sabirnice, gdje se pri gradnji postrojenja ionako izvodi ožičenje.
Na transformatore sa zatvorenom jezgrom
Razdvojiva jezgra
TQ strujni transformatori s otvorivom jezgrom
1 A sekundarno, 100 do 1000 A primarno, priključni vod 3 m. Za naknadnu ugradnju oko postojećih, izolovanih vodiča.
Na transformatore s otvorivom jezgrom
| Karakteristika | Zatvorena jezgra EMCT | Otvoriva jezgra TQ |
|---|---|---|
| Sekundarna struja | 5 A | 1 A |
| Primarna struja | 60 to 1250 A | 100 to 1000 A |
| Klasa tačnosti | 1 to 0.5 | 1, kod TQ50-L 500 i 0,5 |
| Nazivno opterećenje | 1.5 to 20 VA | 0,2 VA, kod TQ50-L 500 0,5 VA |
| Montaža | Odspojiti vodič ili provući sabirnicu | Postaviti oko postojećeg vodiča |
| Vodič | Kabl i sabirnica | samo izolovani vodiči |
| Priključak | Stezaljke S1 i S2 | fiksno priključen vod, 3 m |
| Standard | DIN EN 61869-2 | IEC 60044-1 |
| Tipična primjena | Novogradnja, glavni razvod, obračun | Naknadna ugradnja u postojeće zgrade, nadzor |
Dimenzioniranje
Kako ispravno dimenzionisati strujni transformator?
Transformator se ne bira prema vrijednosti osigurača, nego prema struji koja stvarno teče. Prevelik transformator mjeri netačno u donjem području opterećenja; premali ulazi u zasićenje pri vršnim opterećenjima.
Radno područje 5 do 120 posto
EMU preporučuje da se transformator izabere tako da radna struja leži između 5 % i 120 % nazivne struje. Ispod 5 % relativna greška naglo raste; iznad 120 % jezgra napušta svoje linearno područje.
—
U praksi to znači: najmanja redovno prisutna struja opterećenja treba biti iznad 5 %, najveća očekivana ispod 120 %. Ako oba uslova nije moguće ispuniti istovremeno, odlučuje područje koje se obračunava ili analizira.
Primjer proračuna
Postrojenje je osigurano s 250 A; izmjerena trajna struja kreće se između 40 A i 180 A.
- 250/5 A: 5 % = 12,5 A, 120 % = 300 A. Obje granice odgovaraju.
- 600/5 A: 5 % = 30 A. Donje područje opterećenja djelimično pada ispod – netačno.
- 150/5 A: 120 % = 180 A. Vrh leži tačno na granici – pretijesno.
Bira se 250/5 A. Sama vrijednost osigurača sugerisala bi i 600/5 A – i u području djelimičnog opterećenja bila bi mjerljivo pogrešna.
Klasa tačnosti
Klasa transformatora ograničava ukupnu tačnost mjerenja. Mjerač klase B malo pomaže ako je ispred njega transformator klase 3. Za obračun i raspodjelu količina trećim stranama uobičajena je klasa 0,5 ili bolja.
Opterećenje
Opterećenje je zbir impedanse mjerača, stezaljki i otpora vodiča, izražen u VA. Sve dok stvarno opterećenje ostaje znatno ispod nazivnog, transformator zadržava svoju klasu. Dugi mjerni vodovi malog presjeka povećavaju ovu vrijednost.
Presjek vodiča
Pri sekundarnoj struji od 5 A pad napona raste s kvadratom struje i s dužinom. Kratke trase i najmanje 2,5 mm² su pravilo; na većim udaljenostima povećajte presjek ili izaberite transformator s većim nazivnim opterećenjem.
Sigurnost
Zašto sekundarno kolo strujnog transformatora nikada ne smije ostati otvoreno
Strujni transformator je izvor struje, a ne izvor napona. Dok je sekundarno kolo zatvoreno, on tjera transformisanu struju kroz opterećenje i napon ostaje mali. Ako se kolo otvori dok teče primarna struja, transformator pokušava i dalje tjerati struju: jezgra ulazi u zasićenje, a na stezaljkama S1/S2 nastaju opasno visoki naponski vrhovi. To može uništiti izolaciju, trajno oštetiti transformator i ugroziti ljude.
Zato vrijedi: prije svakog zahvata na mjeraču sekundarno kolo se kratko spaja, a ne odspaja.
Stezaljke za kratko spajanje planirati od početka
Između transformatora i mjerača treba ispitna redna stezaljka s mostovima za kratko spajanje. Košta malo, ali se često izostavi – i nedostaje upravo onda kada neko godinama kasnije mora zamijeniti mjerač. Bez tih stezaljki preostaje samo isključivanje postrojenja.
- Po fazi jedna stezaljka s rastavnim nožem i mostom za kratko spajanje
- Redoslijed: prvo premostiti, zatim odspojiti prema mjeraču
- Označiti rednu stezaljku: koji transformator, koja faza, koji prijenosni omjer
- Ispitne utičnice omogućavaju kontrolno mjerenje tokom rada
Redoslijed pri zamjeni mjerača
- Zatvoriti mostove za kratko spajanje u ispitnoj rednoj stezaljci
- Provjeriti da mostovi zaista imaju kontakt
- Tek sada odspojiti vodove prema mjeraču
- Priključiti novi mjerač, podesiti prijenosni omjer
- Otvoriti mostove i provjeriti uvjerljivost mjernih vrijednosti u odnosu na opterećenje
Ostale tačke koje u praksi krenu po zlu
Smjer P1 → P2 mora odgovarati smjeru toka energije, inače mjerač broji potrošnju kao isporuku. S1 i S2 ne smiju se zamijeniti. Prijenosni omjer treba upisati u mjerač i dokumentovati u šemi – bez tog broja obračun se kasnije ne može provjeriti.
Odgovarajući mjerač
Koji EMU mjerač odgovara kojem strujnom transformatoru?
5 A sekundarno – EMU Professional II 3/5
Transformatorska verzija Professional II prihvata prijenosne omjere od 5/5 do 20.000/5 u koracima od 5 A i trajno podnosi do 6 A na sekundarnoj strani. Struja pokretanja je 1 mA. Odgovara cijeloj seriji EMCT.
1 A sekundarno – /1 A verzija
Transformatori s otvorivom jezgrom serije TQ zahtijevaju verziju mjerača za sekundarnu struju od 1 A. U toj varijanti Professional II pokriva prijenosne omjere od 1/1 do 4000/1.
Česta pitanja
Česta pitanja o strujnim transformatorima
Od izbora preko dimenzionisanja do sigurnog priključenja – pitanja koja se redovno javljaju kod transformatorskog mjerenja.
Osnove Izbor i dimenzionisanje Priključak i sigurnost Baždarenje i obračun
Osnove
Kada mi treba strujni transformator za mjerač energije?
Čim struja opterećenja premaši ono što mjerač može direktno primiti. EMU Professional II mjeri direktno do 100 A po fazi. Iznad toga strujni transformatori mjere struju i preslikavaju je na 5 A ili 1 A koje mjerač obrađuje.
Kako radi strujni transformator?
Primarni vodič čini primarni namotaj, obično s jednim zavojem kroz otvor. Struja stvara magnetsko polje u jezgri, koje u sekundarnom namotaju inducira srazmjerno manju struju. Omjer broja zavoja određuje prijenosni omjer.
Šta znači oznaka 250/5 A?
Pri primarnoj struji od 250 A transformator na sekundarnoj strani daje 5 A. Omjer je linearan: 125 A primarno daje 2,5 A sekundarno. Taj omjer mora se podesiti u mjeraču, inače su prikazane vrijednosti pogrešne.
Koja je razlika između strujnih transformatora sa zatvorenom i otvorivom jezgrom?
Transformator sa zatvorenom jezgrom je zatvoren prsten. Navlači se na kabl ili sabirnicu tokom gradnje postrojenja, što znači da se vodič mora jednom odspojiti. Transformator s otvorivom jezgrom otvara se i može se postaviti oko postojećeg vodiča, pa se može naknadno ugraditi bez rastavljanja ožičenja.
Koji standardi vrijede za strujne transformatore?
EMCT transformatori sa zatvorenom jezgrom klasifikovani su prema DIN EN 61869-2, transformatori s otvorivom jezgrom serije TQ prema IEC 60044-1. Oba standarda definišu klase tačnosti i uslove pod kojima vrijede.
Izbor i dimenzioniranje
Koje radno područje treba pokrivati strujni transformator?
EMU preporučuje radno područje od 5 do 120 posto nazivne struje. Ispod 5 posto relativna greška postaje velika; iznad 120 posto jezgra napušta linearno područje. Odlučuje stvarna struja opterećenja, a ne vrijednost osigurača.
Smijem li izabrati transformator prema osiguraču?
Bolje ne. Vrijednost osigurača govori koliko smije maksimalno teći, a ne koliko obično teče. Postrojenja su često osigurana s velikom rezervom i svakodnevno rade na djeliću te vrijednosti. Transformator izabran prema osiguraču tada stalno mjeri u netačnom donjem području.
Koja mi klasa tačnosti treba?
Za obračun i raspodjelu količina trećim stranama uobičajena je klasa 0,5 ili bolja. Za čisti nadzor i otkrivanje vršnog opterećenja dovoljna je klasa 1. Ukupnu tačnost mjerenja ograničava slabija od dvije komponente, mjerač ili transformator.
Šta je opterećenje i zašto je važno?
Opterećenje je teret koji transformator mora pokretati na sekundarnoj strani: mjerač, stezaljke i mjerni kabl zajedno, izraženo u VA. Ako stvarno opterećenje premaši nazivno, transformator više ne zadržava svoju klasu tačnosti.
Koji presjek trebaju mjerni vodovi?
Pri sekundarnoj struji od 5 A uobičajeno je 2,5 mm², na dužim trasama više. Otpor vodiča ulazi direktno u opterećenje. Pri sekundarnoj struji od 1 A ovaj utjecaj je znatno manji, jer gubici rastu s kvadratom struje.
Priključak i sigurnost
Zašto sekundarno kolo strujnog transformatora nikada ne smije ostati otvoreno?
Strujni transformator ponaša se kao izvor struje. Ako se sekundarno kolo otvori dok teče primarna struja, transformator tjera jezgru u zasićenje, a na S1 i S2 nastaju opasno visoki naponski vrhovi. To može uništiti transformator i ugroziti ljude.
Čemu služe stezaljke za kratko spajanje?
Ispitna redna stezaljka s mostovima za kratko spajanje između transformatora i mjerača omogućava da se sekundarno kolo zatvori prije nego što se mjerač odspoji. Bez tih stezaljki postrojenje se mora isključiti pri svakoj zamjeni mjerača. Stezaljku treba planirati već pri prvoj instalaciji.
Kojim redoslijedom se mijenja transformatorski mjerač?
Prvo zatvorite mostove u ispitnoj rednoj stezaljci i provjerite kontakt. Zatim odspojite vodove prema mjeraču, priključite novi mjerač i podesite prijenosni omjer. Na kraju otvorite mostove i provjerite uvjerljivost mjernih vrijednosti u odnosu na poznato opterećenje.
Šta znače P1, P2, S1 i S2?
P1 i P2 označavaju primarnu stranu, a time i smjer prolaza vodiča: P1 prema napajanju, P2 prema potrošaču. S1 i S2 su sekundarne stezaljke prema mjeraču. Ako se P1 i P2 ili S1 i S2 zamijene, predznak se okreće i mjerač broji potrošnju kao isporuku.
Mora li sekundarno kolo biti uzemljeno?
U mnogim postrojenjima jedna strana sekundarnog kola se uzemljuje kako bi u slučaju kvara postojao definisan potencijal. Šta vrijedi u konkretnom slučaju, ovisi o propisima o instalacijama i operatoru mreže. To pitanje treba postaviti prije instalacije, a ne poslije.
Baždarenje i obračun
Podliježu li strujni transformatori ovjeri?
Prema članu 13 stav 1 uredbe švicarskog EJPD-a o mjerilima električne energije i snage (EMmV, SR 941.251) važenje baždarenja induktivnih i kapacitivnih mjernih transformatora je neograničeno. Za druge tipove transformatora savezni ured može pri odobrenju tipa pojedinačno utvrditi rok ponovnog baždarenja.
Važi li rok baždarenja mjerača i kod transformatorskog mjerenja?
Da. Neograničena valjanost odnosi se samo na transformatore, ne na brojilo: elektronska brojila aktivne energije moraju se prema članu 6 EMmV ponovo baždariti svakih deset godina. Statistički postupak uzorkovanja dozvoljen za direktno mjerna brojila prema prilogu 4 važi izričito samo bez prethodno spojenih transformatora.
Mogu li u ZEV-u obračunavati s transformatorskim mjerenjem?
Da, pod uslovom da korištena mjerila ispunjavaju zahtjeve propisa o mjerilima i da je prijenosni omjer ispravno podešen i dokumentovan. Razgraničenje prema mreži ostaje stvar operatora distributivne mreže.
Tehnički podaci sa stranica proizvoda EMU Metering (strujni transformatori sa zatvorenom jezgrom, strujni transformatori s otvorivom jezgrom), stanje oktobar 2026. Pravne informacije iz EMmV (SR 941.251). Za narudžbu su mjerodavni tehnički list i potvrda narudžbe.
Koji transformator odgovara vašoj instalaciji?
Pošaljite nam nazivnu struju osigurača, presjek vodiča ili dimenzije sabirnice, dužinu voda do mjerača i potrebnu tačnost. Izračunat ćemo opterećenje i klasu.
Telefon
+41 (0)41 545 03 00
Tehnička podrška
helpdesk@emuag.ch
Narudžbe Švicarska
orders@emuag.ch