Трансформатор тока ZMDCT21
Общие сведения
Трансформатор тока ZMDCT21 предназначен для измерения переменного тока в составе универсальных измерителей WB-MAP.
ZMDCT21 представляет собой трансформатор с неразъемным сердечником и монтируется на силовую цепь без нарушения целостности проводника и изоляции. Для монтажа трансформатора потребуется пропустить силовой провод через сердечник.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Частота | 50...400 Гц |
| Монтажное исполнение | Неразъемный, на провод |
| Диаметр отверстия (макс. диаметр провода) | 12 мм |
| Коэффициент трансформации | 2500:1 |
| Фазовый сдвиг Δ° (для записи в MAP) | 130 |
| Габаритные размеры (Д x Ш х В) | 34,5 x 17,5 x 35,5 мм |
| Длина провода | 3 м |
| Масса без провода | 48.6 г |
| Масса с проводом | 77 г |
| Защита вторичной обмотки от холостого хода | Нет |
| Материал сердечника | Феррит |
| Для точности, соответствующей классу 0.2S | |
| Для нагрузок номиналом | от 100 до 140 А |
| Номинальный ток | 100 А |
| Расширенный ток при 25 °C | 140% |
Документация от производителя (datasheet): Файл:ZMDCT21.pdf
Номинальный первичный ток — это величина тока в первичной цепи, по которому нормируется класс точности трансформатора. Другими словами номинальный ток определяет диапазон первичных токов, в котором погрешности измерений будут лежать в допустимых пределах для заданного класса точности. Например, для класса точности 0,5S минимальный ток будет равен 1% от номинального, а максимальный ток — 120% от номинального. Подробнее про классы точности и нормируемые диапазоны смотрите ниже.
Расширенный диапазон номинальных первичных токов показывает максимальную величину первичного тока за рамками номинального диапазона, при котором погрешности измерений не выходят за пределы класса точности. Например, если расширенный диапазон равен 132%, то значит при токе равном 132% от номинального погрешности измерений еще будут укладываться в пределы класса точности.
Значения номинального первичного тока и расширенного диапазона номинальных токов измерены на специальном стенде в лаборатории Wiren Board, и поэтому не приведены в документации производителя трансформаторов. Однако эти данные позволяют сделать вывод, что трансформатор может работать в диапазоне токов большем, чем заявлен производителем.
Ниже представлены графики зависимости погрешностей трансформаторов тока ZMDCT21 от тока первичного тока, полученные на измерительном стенде. Измерения проводились при температуре 25 °C.
Фактические значения коэффициента трансформации и фазового сдвига измеренные для конкретного трансформатора указаны на корпусе трансформатора.
- Токовая и угловая погрешность трансформатора ZMDCT21 при 25 °C
Температурная деградация
При повышении температуры трансформатора снижается верхняя граница тока, который может измерять трансформатор не выходя из класса точности. Это происходит из-за деградации свойств материала сердечника.
| Температура, °C | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 |
|---|---|---|---|---|---|
| Расширенный ток, А | 140 | 119 | 117 | 114 | 113 |
Рекомендуем учитывать температуру окружающей среды в месте установки и подбирать трансформатор так, чтобы измеряемые токи не достигали его максимальной границы измерения.
Погрешности измерений и классы точности
Для измерительных трансформаторов тока нормируются две погрешности: токовая и угловая.
Токовая погрешность или погрешность коэффициента трансформации — это ошибка, которая возникает из-за того, что действительный коэффициент трансформации не равен номинальному. То есть из-за неидеальности трансформатора измеренное значение тока будет немного отличаться от величины тока, реально протекающего в проводнике, на котором установлен трансформатор.
Угловая погрешность — это разность фаз между векторами первичного и вторичного тока или напряжения при таком выборе направления векторов, чтобы для идеального трансформатора этот угол равнялся нулю. Угловая погрешность не влияет на измерение тока. Но даже небольшая угловая погрешность вносит заметную ошибку в измерение энергии и мощности. Поэтому класс точности устанавливает очень строгие требования к угловой погрешности.
Пределы погрешностей установлены ГОСТ Р МЭК 61869-2-2015 и ГОСТ IЕС 60044-1-2013 и нормированы для 4 или 5 точек в зависимости от класса точности.
Класс точности — характеристика трансформатора, которая означает, что токовая и угловая погрешности трансформатора не выходят за установленные для этого класса допустимые области погрешностей при заданных условиях работы.
Классы точности, нормированные для 5 точек измерений обозначаются литерой S. Такие классы гарантируют большую точность измерения на малых нагрузках.
Токовая и угловая погрешности не должны превышать значений, приведенных в таблице ниже.
| Класс точности | Первичный ток, % от номинального значения | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 5 | 20 | 100 | 120 | |
| Пределы допускаемой погрешности, ± токовой / угловой | |||||
| 0,5S | 1.5% / 1.5° | 0.75% / 0.75° | 0.5% / 0.5° | 0.5% / 0.5° | 0.5% / 0.5° |
| 0,5 | - | 1.5% / 1.5° | 0.75% / 0.75° | 0.5% / 0.5° | 0.5% / 0.5° |
| 1 | - | 3% / 3° | 1.5% / 1.5° | 1% / 1° | 1% / 1° |
Монтаж
Правила монтажа трансформатора тока описаны в Инструкции по монтажу. Надо пропустить силовой провод через сердечник. Если трансформатор установлен на проводе с включенным током, но выводы вторичной обмотки некуда подключить, просто замкните их между собой.
Подбор трансформатора по току
| Модель трансформатора | Номинальный ток для класса точности, А | Диаметр отверстия (макс. диаметр провода), мм | Материал сердечника | Тип сердечника | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.2S | 0.5S | 0.5 | 1 | ||||
| ZMCT102w | 20 | - | - | - | 5 | Феррит | Неразъемный |
| ZMCT205D | - | 8 | - | - | 6.5 | Феррит | Неразъемный |
| KCT-6 | - | 20 | 5 | 5 | 5.5 | Феррит | Разъемный |
| ZEMCTK05-14 | - | 15 | 5 | - | 10 | Феррит | Разъемный |
| ZEMCTK04-13 | - | 25 | - | - | 16 | Феррит | Разъемный |
| CTSA024 | - | 35 | - | - | 24 | Феррит | Разъемный |
| ZMCT134 | - | 40 | - | - | 7.5 | Феррит | Неразъемный |
| ZMDCT21 | 100 | - | - | - | 12 | Феррит | Неразъемный |
| CTSA035 | - | 500 | - | - | 35 | Сталь | Разъемный |
| ZEMCTK09-31G | - | 500 | - | - | 35 | Сталь | Разъемный |
Подбор траснформатора по сечению провода
Ниже приведена таблица для подбора токового трансформатора по сечению и марке кабеля. В таблице использованы следующие обозначения:
| можно использовать, оптимально для использования с проводом данного сечения | |
| можно использовать, использование экономически неэффективно | |
| нельзя использовать, не подходит по диаметру отверстия |
| Сечение жилы, мм2 | Тип кабеля | Диаметр жилы с изоляцией (макс.), мм | Модели трансформаторов | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCT-6 | ZMCT102w | ZMCT205D | ZMCT134 | ZEMCTK05-14 | ZMDCT21 | ZEMCTK04-13 | CTSA024 | CTSA035 | ZEMCTK09-31G | |||
| 0.5 | ПВС | 1.4 | ||||||||||
| ПуГВ | 2.1 | |||||||||||
| 0.75 | ПВС | 1.58 | ||||||||||
| ПуГВ | 2.4 | |||||||||||
| 1.0 | ПВС | 1.73 | ||||||||||
| ПуГВ | 2.5 | |||||||||||
| 1.5 | ВВГнг | 2.3 | ||||||||||
| ПВС | 2.08 | |||||||||||
| ПуГВ | 3 | |||||||||||
| 2.5 | ВВГнг | 2.7 | ||||||||||
| ПВС | 2.58 | |||||||||||
| ПуГВ | 3.7 | |||||||||||
| 4 | ВВГнг | 3.4 | ||||||||||
| ПВС | 3.26 | |||||||||||
| ПуГВ | 4.2 | |||||||||||
| 6 | ВВГнг | 3.9 | ||||||||||
| ПВС | 3.56 | |||||||||||
| ПуГВ | 5.3 | |||||||||||
| 10 | ВВГнг | 4.7 | ||||||||||
| ПВС | 4.75 | |||||||||||
| ПуГВ | 6 | |||||||||||
| 16 | ВВГнг | 6 | ||||||||||
| ПуГВ | 7.6 | |||||||||||
| 25 | ВВГнг | 7.7 | ||||||||||
| ПуГВ | 9.6 | |||||||||||
| 35 | ВВГнг | 8.7 | ||||||||||
| ПуГВ | 10.9 | |||||||||||
| 50 | ВВГнг | 10 | ||||||||||
| ПуГВ | 12.6 | |||||||||||
| 70 | ВВГнг | 11.6 | ||||||||||
| ПуГВ | 14.6 | |||||||||||
| 95 | ВВГнг | 13.6 | ||||||||||
| 120 | ВВГнг | 15.1 | ||||||||||