محوّلات التيار لعدادات الكهرباء: الاختيار والتحجيم والتوصيل

بمجرد أن يتجاوز تيار الحمل ما يمكن للعداد استقباله مباشرة. يقيس EMU Professional II مباشرة حتى 100 A لكل طور. وفوق ذلك تقيس محوّلات التيار التيارَ وتحوّله إلى 5 A أو 1 A اللذين يستطيع العداد التعامل معهما.

يشكّل الموصل الأولي الملف الأولي، عادة بلفة واحدة عبر النافذة. يولّد التيار مجالًا مغناطيسيًا في القلب، يحثّ في الملف الثانوي تيارًا أصغر بشكل متناسب. وتحدد نسبة عدد اللفات نسبة التحويل.

عند تيار أولي 250 A يعطي المحوّل 5 A في الجانب الثانوي. والنسبة خطية: 125 A أولي تعطي 2.5 A ثانوي. ويجب ضبط هذه النسبة في العداد، وإلا كانت القيم المعروضة خاطئة.

المحوّل ذو القلب المغلق حلقة مغلقة. يُمرَّر فوق الكابل أو قضيب التوصيل أثناء إنشاء المنشأة، أي يجب فصل الموصل مرة واحدة. أما المحوّل القابل للفتح فيُفتح ويمكن وضعه حول موصل قائم، لذا يمكن تركيبه لاحقًا دون فك التوصيلات.

تُصنَّف محوّلات EMCT ذات القلب المغلق وفق DIN EN 61869-2، والمحوّلات القابلة للفتح من سلسلة TQ وفق IEC 60044-1. ويحدد المعياران فئات الدقة والشروط التي تنطبق فيها.

توصي EMU بنطاق عمل من 5 إلى 120 بالمئة من التيار الاسمي. تحت 5 بالمئة يصبح الخطأ النسبي كبيرًا، وفوق 120 بالمئة يغادر القلب نطاقه الخطي. والمهم هو تيار الحمل الفعلي وليس قيمة المصهر.

الأفضل لا. فقيمة المصهر تبيّن أقصى ما يُسمح بتدفقه، لا ما يتدفق عادةً. وغالبًا ما تكون المنشآت محمية بمصاهر سخية وتعمل يوميًا بجزء من ذلك. عندئذ يقيس المحوّل المختار حسب المصهر بشكل دائم في النطاق السفلي غير الدقيق.

للفوترة وتوزيع الكميات على أطراف ثالثة تُعتمد عادةً الفئة 0.5 أو أفضل. وللمراقبة البحتة واكتشاف ذروات الحمل تكفي الفئة 1. وتتحدد الدقة الإجمالية للقياس بالمكوّن الأضعف بين العداد والمحوّل.

الحمل الاسمي هو الحمل الذي يجب أن يغذيه المحوّل في الجانب الثانوي: العداد والأطراف وكابل القياس معًا، ويُعطى بوحدة VA. وإذا تجاوز الحمل الفعلي الحمل الاسمي، لا يعود المحوّل يلتزم بفئة دقته.

عند تيار ثانوي 5 A يكون المقطع المعتاد 2.5 mm²، وأكثر على المسافات الأطول. وتدخل مقاومة الموصل مباشرة في الحمل. أما عند تيار ثانوي 1 A فيكون هذا التأثير أصغر بكثير، لأن الفاقد يزداد مع مربع التيار.

يتصرف محوّل التيار كمصدر تيار. إذا فُتحت الدائرة الثانوية أثناء تدفق التيار الأولي، يدفع المحوّل القلبَ إلى الإشباع وتنشأ ذروات جهد عالية خطيرة عند S1 وS2. وقد يؤدي ذلك إلى تدمير المحوّل وتعريض الأشخاص للخطر.

تتيح كتلة أطراف اختبار مع وصلات قصر بين المحوّل والعداد إغلاق الدائرة الثانوية قبل فصل العداد. ودون هذه الأطراف يجب إطفاء المنشأة عند كل استبدال للعداد. وينبغي تضمين الكتلة في الخطة منذ التركيب الأول.

أولًا أغلق وصلات القصر في كتلة أطراف الاختبار وتحقق من التلامس. ثم افصل الأسلاك المؤدية إلى العداد، ووصّل العداد الجديد واضبط نسبة المحوّل. وأخيرًا افتح الوصلات وتحقق من معقولية القيم المقاسة مقارنة بالحمل المعروف.

يشير P1 وP2 إلى الجانب الأولي وبالتالي إلى اتجاه مرور الموصل: P1 باتجاه المصدر وP2 باتجاه الحمل. وS1 وS2 هما الطرفان الثانويان المؤديان إلى العداد. وإذا تم تبديل P1 وP2 أو S1 وS2 انعكست الإشارة واحتسب العداد الاستهلاك على أنه تغذية.

في كثير من المنشآت يُؤرَّض أحد جانبي الدائرة الثانوية للحصول على جهد محدد في حالة العطل. وما ينطبق في حالة بعينها يعتمد على لوائح التركيب ومشغّل الشبكة. هذا السؤال يُطرح قبل التركيب لا بعده.

بموجب المادة 13 الفقرة 1 من لائحة وزارة العدل والشرطة السويسرية بشأن أجهزة قياس الطاقة والقدرة الكهربائية (EMmV، SR 941.251) تكون صلاحية المعايرة لمحوّلات القياس الحثية والسعوية غير محدودة. وللأنواع الأخرى من المحوّلات يجوز للمكتب الاتحادي تحديد فترة إعادة معايرة لكل حالة عند اعتماد الطراز.

نعم. الصلاحية غير المحدودة تنطبق على المحوّلات فقط وليس على العداد: يجب إعادة معايرة عدادات الطاقة الفعالة الإلكترونية كل عشر سنوات بموجب المادة 6 من EMmV. وإجراء أخذ العينات الإحصائي المسموح به للعدادات ذات القياس المباشر بموجب الملحق 4 ينطبق صراحةً فقط دون محوّلات سابقة.

نعم، شريطة أن تستوفي أجهزة القياس المستخدمة متطلبات قانون أجهزة القياس، وأن تكون نسبة المحوّل مضبوطة وموثقة بشكل صحيح. ويبقى القياس باتجاه الشبكة من مسؤولية مشغّل شبكة التوزيع.