Hogyan működik az áramváltó

Az elektrotechnikai gyakorlatban az áramváltókat elsősorban mérési célokra használják, de a kialakítástól függően ezek az eszközök védelmi célokat is szolgálhatnak. Ha egy áramkörben folyó áram értéke túl nagy ahhoz, hogy közvetlenül mérjük a mérőműszerrel, az áramváltó segítségével a primer körben folyó áram „letranszformálható” a műszer által jól mérhető értékre, és ugyanakkor az áramváltó a mérőműszerünket galvanikusan is elválasztja a mért áramkörtől.

A primer körben folyó tényleges áram értékét a „letranszformálási” állandóval történő szorzással kapjuk meg. Ezt az állandót a gyakorlatban az áramváltó áttételének nevezzük.

Az áramváltó lényegében egy transzformátor, amely egy primer és egy szekunder tekerccsel rendelkezik és a mérendő áramkörbe a terheléssel sorba van kötve, azaz rajta a terhelés által meghatározott áram folyik keresztül. A működés alapját (eltekintve a veszteségektől) az
Ip * Np = Is * Ns
egyenlet írja le, ahol I=áram és N=menetszám, p=primer, s=szekunder. Más szavakkal, a primer oldali menetszám és áram szorzata egyenlő a szekunder oldali menetszám és áram szorzatával. Ha a

primer oldali menetszám, ahogy ez általában igaz a gyakorlatban, egyenlő 1-el, akkor láthatóan adott primer áram mellett a szekunder áram értéke a szekunder menetszámmal változtatható. Így pl. ha 300 A-t akarunk mérni és a kimeneten 1 A szekunder áram felel meg a primer oldali 300 A-nek, a szekunder oldali menetszám 300 lesz, a primer oldali menetszám pedig 1, hiszen az maga az az áramvezető (kábel), amelyiken az áramot (300 A) mérjük.

Az áramváltó gyakorlati felépítését az 1. ábra mutatja. A szekunder tekercs egy gyűrű alakú vasmagon foglal helyet, a primer áramvezető a gyűrűn megy keresztül.
Az áramváltók alkalmazásánál nagyon kell ügyelni arra, hogy a kimenet mindig terhelve legyen. A kimeneti Is áram akkor is át akar folyni a kimeneti Rs terhelésen, ha az szakadás. Ebben az esetben a végtelen ellenálláson igen nagy feszültségek jelennek meg, amelyek tönkreteszik az áramváltót. Minél kisebb a kimenetet terhelő ellenállás (Rs), annál jobb, ezért kis bemeneti ellenállással rendelkező

3. ábra3. ábra 2. ábra2. ábra
4. ábra4. ábra

árammérőkkel csatlakozhatunk a kimenetre. Elektronikus áramköröknél ügyelni kell, hogy a csatlakozó áramkör bemenete kis ellenállású legyen. Az áramváltókat rövidrezáró csatlakozó lemezzel szállítják. Ez a rövidrezáró lemez csak az áramváltó beszerelése és a mérőáramkörbe történő bekötése után távolítható el. Kiszereléskor célszerű ezt a rövidrezáró lemezt visszahelyezni.

5. ábra5. ábra

Az áramváltók szabványos kimeneti áramokkal (1 A, 5 A), IEC 60044-1 szerinti osztálypontossággal (1, 0.1, 0.2s, 0.2, 0.5, 0.5s, 1 és 3) és terhelhetőséggel (1.5, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 45 és 60 VA) készülnek. Megjegyzendő, hogy a pontosság függ a terheléstől, ezért egy nagyobb terhelhetőségű áramváltót kisebb terheléssel járatva megadottól jobb pontosságot érhetünk el. Az áramváltók jellemző paramétere még az áttétel, amely a primer és szekunder áram hányadosa, pl. 1000/5 áttételű áramváltó jelentése: 1000 A primer és 5 A szekunder áram.

A lakatfogók mérőfejében is egy áramváltó foglal helyet, azonban ez a használhatóság érdekében nyitható kivitelű. A nyitható áramváltóknak felel meg az osztott vasmagos áramváltó. Ennek előnye, hogy az áramváltó a hálózatba, annak megbontása nélkül szerelhető be, illetve ki, ami az utólagos szerelés és karbantartás szempontjából igen előnyös.

A fent ismertetett működési leírás váltakozó áramokra igaz, és az ezen az elven működő áramváltók is természetszerűleg váltakozó áramú hálózatokban használhatók: a működési elvből adódóan nem kívánnak külön tápfeszültséget.

A méréstechnikában azonban szükség van olyan áramváltókra is, amelyek a kimenetükön ipari egységjelet (0-20 mA, 4-20 mA DC, 5 V, 10 V DC) szolgáltatnak. Ennek a célnak a megvalósítására az áramváltókba külön elektronikát építenek be, amelyek gondoskodnak az áramváltó kimenő jelének feldolgozásáról. Ezek az áramváltók már külön tápfeszültséget (DC vagy AC) igényelnek a működéshez.

Egyenáramú áramváltó a fenti működési elv alapján nem készíthető, azonban a Hall-elemet használva készíthető egyenáramú áramváltó is. A működési elvet a mellékelt ábrák mutatják. Az Ip primer áram által létrehozott mágneses fluxus áthalad a nyitott toroid hasítékában elhelyezett Hall-elemen. A Hall-elem kimenetén a mágneses fluxussal, azaz az azt létrehozó árammal arányos jel jelenik meg. Az

áramváltóba beépített elektronika a Hall-elem jelét dolgozza fel és jeleníti meg ipari egységjelként a kimeneten. Az áramváltó természetszerűleg küldő táplálást igényel. A beépített árakörtől és a külső tápfeszültségtől függően az áramváltó kimenete egy- vagy kétpolaritású (+/-) lehet.

 

6. ábra6. ábra


A Hall-elemes áramváltók ott használhatók előnyösen, ahol nagy feszültségek vannak jelen és jó galvanikus elválasztást kell biztosítani.



Témakör: Eszközeink

Szólj hozzá!


Biztonsági kód
Frissítés

Eseményajánló

Prev Next

VI. LED Konferencia

  Budapest, 2015. február 3–4.

Infoshow

2015. február 4. ▪ Miskolc

Infoshow

2015. február 19. ▪ Győr

Infoshow

2015. március 10. ▪ Debrecen

Construma

34. Nemzetközi építőipari szakkiállítás, Hungexpo, Budapest, 2015. április 15-19.

Ezt láttam 

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/3949491.jpg

Egy kiboruló bögre

Egy kiboruló bögre tartalmát formázza ez a különlegesen formatervezett asztali lámpa.

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/1629812.jpg

Fali polc

Fali polcba integrált világítótestek: a fény kiömlő tejeskávéként borítja be a szobát.

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/4722973.jpg

felvillanó villanykörte

A felvillanó villanykörte mindig is nagy ötletek szimbóluma volt, ezt továbbgondolva született meg az agyat formázó izzó, amely igazán inspiráló hatású lehet egy dolgozószobában.

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/1781874.jpg

lapos izzó

A lapos izzó az esztétikai módosításon túl, tárolási és szállítási téren nyújt előrelépést, emellett kevésbé törékeny, mint hagyományos elődei.

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/4967605.jpg

dallamkörte

Az eszköz első pillantásra megegyezik a jól megszokott villanykörtével, ám a „dallamkörte” a fluoreszkáló fényen túl zeneszóval tölti meg a szobát, így kiválthatja a robUsztus hangfalakat, és láthatatlan hangforrásként szolgálhat használójának.

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/1852351.jpg

Szerinted típusvizsgált

Az MSZ EN 60439-1, az elosztók gyártására vonatkozó szabvány megerőszakolására láthatunk példát. Beküldő: Böröndi János

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/1293592.jpg

Anyósnak birkózógép

Nincs védelem a dugaljon (burkolat). A védővezető a nulláról (kék) van leágaztatva, ami tilos! A nulla toldott (csavarva), ami szintén tilos. Egy kapocsba kettő vezető van csatlakoztatva, ez is tilos! Arról nem is beszélve, hogy ilyen keresztmetszetnél Al vezetőt használni tilos! Beküldő: Mihály János

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/9823313.jpg

Csavart kötés: dobjuk át az el

Itt is csavart kötés van, ami tilos. Szürke jelölésű vezető van használva nullának vagy PE-nek, ami szintúgy tilos. PE (Z/S) és nulla (kék) vezető van összekötve, ami tilos. Réz és alumínium vezető van összekötve, ami tiltott. Továbbá ilyen keresztmetszetnél Al használata tilos! Beküldő: Mihály János

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/8991055.jpg

. Lazulás-légköz-ív-hő

Nem húzták meg a csavart (amit rendszeresen utána kellene húzni, pláne Al vezetéknél), ilyenkor légköz, ennek következtében elektromos ív keletkezik. A hegesztés is így működik, csak ott – a villamos alkatrészekkel ellentétben – hasznos az így keletkező kb. 1000 °C. Beküldő: Csákvári Miklós

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/2607686.jpg

Át a falon

Ha nincs a közelben dugalj és a hosszabbító sem elég hosszú, nézzük meg mi van a másik szobában. Beküldő: Veresegyházi Béla

http://www.villanyszaklap.hu/components/com_gk3_photoslide/thumbs_big/2476847.jpg

• 7. Valahol a fővárosban

A budapesti bérházak pincéinek 99 százalékában ugyanez a kép fogad... Beküldő: Csákvári Miklós