Kuigi vooluandur ja voolutrafot (CT) kasutatakse mõlemat elektrivoolu mõõtmiseks, need ei ole samad. Need teenivad seotud, kuid eristatavaid eesmärke ja toimivad erinevatel põhimõtetel. Nende erinevuste mõistmine on oluline, kui valite õige seadme võimsuse jälgimiseks, energiajuhtimiseks või tööstuslike juhtimissüsteemide jaoks.
Definitsioon ja põhifunktsioon
Voolutrafo (CT) on instrumenditrafo, mis on loodud suure primaarvoolu muundamiseks madalamateks proportsionaalseteks sekundaarvooludeks, tavaliselt standardse väljundiga (näiteks 5A või 1A). CT-d tagavad elektriisolatsiooni ja võimaldavad suurte vahelduvvoolude ohutut mõõtmist ja jälgimist mõõtevahenditega, nagu arvestid, releed ja kaitseseadmed.
A vooluandur seevastu on signaali muundur, mis teisendab voolusisendi, vahelduv- või alalisvoolu, standardiseeritud elektriliseks väljundsignaaliks (tavaliselt 0–5 V, 4–20 mA või digitaalväljund). See mitte ainult ei mõõda voolu suurust, vaid annab ka konditsioneeritud signaali, mida saab hõlpsasti töödelda juhtimissüsteemide, PLC-de või andmehõivemoodulitega.
Lühidalt: CT = vahelduvvoolu mõõtmiseks kasutatav passiivtrafo Muundur = aktiivne elektrooniline seade, mida kasutatakse nii vahelduv- kui alalisvoolu mõõtmiseks ja signaali muundamiseks
Tööpõhimõte
Voolutrafo: töötab elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel. Kui vahelduvvool voolab läbi primaarmähise, indutseerib see sekundaarmähises proportsionaalse voolu. Primaar- ja sekundaarvoolu suhe vastab pöörete suhtele. CT-d töötavad ainult vahelduvvooluga.
Voolumuundur: võib töötada nii vahelduv- kui ka alalisvoolusüsteemides. Voolu tuvastamiseks võib see kasutada Halli efekti, šunditakisteid või nullvoolutehnoloogiat. Mõõdetud vool teisendatakse jälgimiseks ja juhtimiseks standardseks analoog- või digitaalsignaaliks. Paljud muundurid sisaldavad täpsuse ja stabiilsuse tagamiseks sisseehitatud võimendeid, filtreid ja isolatsiooniahelaid.
Rakendusväljad
Voolutrafosid kasutatakse peamiselt: Elektrijaotus- ja ülekandesüsteemides Energia mõõtmine ja kaitsereleed Tööstuslike mootorite jälgimine Alajaamade automaatika
Voolumuundureid kasutatakse laialdaselt: Tööstusautomaatika ja protsesside juhtimine Taastuvenergia süsteemid, nagu päikese- ja tuuleenergia, elektrielektroonika ja alalisvoolusüsteemid, akuhaldus ja elektrisõidukid, nutikad energiaseire ja asjade interneti seadmed.
Peamiste erinevuste tabel
Parameeter
Voolutrafo (CT)
Voolumuundur
Tööpõhimõte
Elektromagnetiline induktsioon
Halli efekti, šundi või fluxgate tehnoloogia
Praegune tüüp
Ainult AC
AC ja DC
Väljundsignaal
Sekundaarne vool (5A, 1A)
Pinge- või voolusignaal (0–5 V, 4–20 mA)
Võimsusnõue
Passiivne seade, välist toidet pole
Aktiivne seade, vajab toidet
Täpsus
Mõõdukas kuni kõrge
Kõrge täpsus signaali konditsioneerimisega
Isolatsioon
Pakub trafo struktuuriga
Elektriisolatsioon anduri disaini kaudu
Reageerimisaeg
Aeglane kuni mõõdukas
Kiire reageerimine, sobib dünaamiliste signaalide jaoks
Rakendused
Võimsuse mõõtmine, kaitsereleed
Automatiseerimine, juhtimine, andmete hankimine
Väljundliides
Analoogvool (vajab välist arvestit)
Analoog- või digitaalne, otsene PLC-ühendus
Maksumus
Madalam
Elektroonika ja konditsioneerimise tõttu kõrgem
Eelised ja piirangud
Voolutrafo eelised Lihtne, vastupidav ja kulutõhus Suurepärane kõrgepinge vahelduvvoolu mõõtmiseks Pakub galvaanilist isolatsiooni
Piirangud Ainult vahelduvvoolu, ei saa mõõta alalisvoolu Täpsus, mida mõjutavad koormus- ja faasivead Puudub lineaarne väljund otseseks digitaalseks kasutamiseks
Voolumuunduri eelised Mõõdab nii vahelduv- kui ka alalisvoolusid Pakub standardseid analoog- või digitaalväljundsignaale Kõrge täpsus ja kiire reageerimine Lihtne integreerimine juhtimissüsteemidega
Piirangud Nõuab välist toidet Kallim kui CT-d Varjestamata tundlik keskkonnamüra suhtes
Järeldus
Voolutrafo on peamiselt passiivne andurelement, mida kasutatakse vahelduvvoolu ohutuks vähendamiseks mõõtmiseks ja kaitsmiseks. Seevastu vooluandur on aktiivne mõõteseade, mis mitte ainult ei tuvasta voolu, vahelduv- või alalisvoolu, vaid muudab selle ka kasutatavaks signaaliks seire-, juhtimis- või andmelogimise süsteemide jaoks.
Sisuliselt võib iga vooluandur sisaldada enda sees voolutrafot või muud andurit, kuid see lisab signaali konditsioneerimise ja muundamise funktsioonid, muutes selle sobivaks tänapäevaste automaatika ja digitaalsete energiasüsteemide jaoks.
Seega, kuigi neil on sarnased täpse voolumõõtmise eesmärgid, on nende disain, funktsioon ja rakendused üsna erinevad.
