Elektromery založené na odbočke

Elektromery založené na odbočke

Update:2023-05-17
Summary: V priemysel elektromerov , mnoho meračov používa bočníky ako prúdové snímač...
V priemysel elektromerov , mnoho meračov používa bočníky ako prúdové snímače. Je to hlavne preto, že stoja menej ako iné typy prúdových snímačov a poskytujú magnetickú odolnosť, vďaka čomu sú dobrou voľbou pre jednofázové merače. Tento prístup založený na bočníkoch však prináša aj určité výzvy, vrátane potreby izolovať každý bočník od jadra elektromera a problémov s ohrevom spôsobených bočníkmi.
Meranie založené na bočníkoch vyžaduje dve dôležité funkcie: úplnú izoláciu medzi bočníkom a jadrom elektromera a koherentné výstupy ADC na detekciu rovnakých fázových prúdov na všetkých fázach. Našťastie tieto požiadavky rieši nová rodina analógovo-digitálnych prevodníkov (ADC) od Analog Devices.
Nové zariadenia ADS131M04 sú viackanálové, simultánne vzorkovacie, 24-bitové delta-sigma ADC 2. rádu, ktoré majú funkcie vnútornej kalibrácie a široký dynamický rozsah. Tieto ADC sú ideálne pre aplikácie merania energie, ktoré vyžadujú vysokú presnosť a nízku spotrebu energie.
Izolácia medzi bočníkom a meračom je dosiahnutá pomocou jednoduchého odporového deliča napätia (R32-R48). Delič je usporiadaný v konfigurácii s paralelnými pásikmi so skratom na jednej strane, ADC na druhej strane a zemou medzi nimi. ADC musia byť izolované od obvodu, aby sa predišlo bežnému napätiu, ktoré by mohlo poškodiť analógovo-digitálny prevodník merača (ADC).
Na vyriešenie tohto problému je medzi ADC a delič pridaný izolačný zosilňovač. Tento zosilňovač môže znížiť bežné napätie na prijateľnú úroveň.
Ďalším spôsobom, ako zabezpečiť izoláciu, je vložiť bočník do uzemneného vodiča namiesto neuzemneného vodiča. Tým sa eliminuje spoločné napätie zo skratu a zabráni sa poškodeniu ADC alebo vnútorných obvodov prístroja.
Meranie založené na bočníkoch tiež vyžaduje presný ADC na snímanie nízkych výstupných napätí produkovaných bočníkmi pri nízkych prúdoch. To platí najmä pre paralelné merače používané v obytných aplikáciách, ktoré sa vzťahujú na sieť. Ak nie je paralelný elektromer správne kalibrovaný, môže čítať vysokoprúdový, nízkonapäťový obvod ako vysokoprúdový, nízkonapäťový a viesť k nepresnému účtovaniu pre zákazníkov z verejných služieb.
Okrem toho, merací systém založený na bočníkoch by mohol byť narušený umiestnením magnetického zariadenia na bočník, aby sa paralyzovala jeho činnosť. Táto magnetická manipulácia môže ovplyvniť CT, ktorý sa používa na snímanie prúdu vo vedení, čo má za následok falošné údaje z merača a krádež elektriny.
Narušenému meraciemu prístroju môže byť tiež odstránené efektívne napätie a aktívny výkon. Túto manipuláciu by bolo ťažké odhaliť, pretože RMS napätie a činný výkon sa nemerajú. Napriek tomu prítomnosť skratu a CT stále poskytuje stopu, že došlo k manipulácii.
Konštrukcia má AC/DC napájací zdroj, ktorý možno spustiť do režimu detekcie prúdu, keď chýba RMS napätie alebo aktívny výkon. Merač sa potom môže spustiť, aby opustil tento režim detekcie prúdu, keď sa striedavé napájanie obnoví do normálu.