Proudové kleště CT — měření proudu přes analogový vstup

Proudové kleště CT (proudový transformátor) s výstupem 0–10 V umožňují měřit proud na jednotlivých okruzích v rozváděči — bez odpojování vodičů. Kleště se nasadí kolem jednoho vodiče, pomocí Hallova snímače detekují proud, který jím protéká, a vydávají proporcionální signál 0–10 V, který se čte přes univerzální vstup TapHome (UI) v analogovém režimu.

Kdy použít proudové kleště CT a kdy Modbus elektroměr:

Proudové kleště CT jsou vhodnou volbou, když potřebujete průběžné měření proudu na jediném okruhu (na jistič) — například k detekci, zda je konkrétní spotřebič v provozu. Pro kompletní energetický management (napětí, proud, výkon, účiník, frekvence, kumulativní kWh) zvažte raději Modbus RTU elektroměr. Modbus elektroměry poskytují výrazně více dat, jsou přesnější a integrují se s TapHome přímo přes sběrnici.

Seznam podporovaných elektroměrů najdete v sekci Seznam kompatibility — Elektroměr.

Výběr proudových kleští CT

Aby kleště CT fungovaly s univerzálními vstupy TapHome, musí splňovat tyto požadavky:

Doporučený produkt: YHDC TST024L

YHDC TST024L je proudový transformátor s děleným jádrem (split-core) a Hallovým snímačem, s výstupem 0–10 V, dostupný v několika proudových rozsazích.

Výběr správného proudového rozsahu: Vyberte rozsah odpovídající jističi chránícímu daný okruh. Pro 16 A jistič (typický pro zásuvkový okruh) je 100 A CT více než dostatečné. Pro 63 A jistič (například tepelné čerpadlo) zvolte 100 A nebo 150 A, abyste zůstali bezpečně v lineárním rozsahu.

Alternativa: SENECA T201DCH

Pro instalace vyžadující vyšší přesnost (0,5 % AC / 1 % DC), měření stejnosměrného proudu nebo montáž na DIN lištu zvažte řadu SENECA T201DCH (~60–115 EUR). T201DCH měří také stejnosměrný proud (TRMS) a je dostupný i s Modbus výstupem (varianta T201DCH-M).

Zapojení

Proudové kleště CT mají 3-žilový stíněný kabel (50 cm) s barevně odlišenými vodiči:

• Červený — napájení (+24 V)
• Černý — zem (GND)
• Zelený — výstupní signál (0–10 V)

Na schématu výše je „Power" napájecí zdroj 24 V DC a „Acquisition equipment" modul TapHome. Tři připojení jsou:

Černý vodič GND se připojuje na záporný pól napájecího zdroje, který musí být společný také s GND modulu TapHome. Tím se vytvoří společná napěťová reference pro signál 0–10 V.

Společná zem je nezbytná. Proudové kleště CT a modul TapHome musí sdílet stejný napájecí zdroj 24 V DC (nebo musí mít alespoň propojené svorky GND). Použití oddělených zdrojů bez společné reference uzemnění způsobí nesprávné nebo nestabilní hodnoty.

Důležitá pravidla

• Pouze jeden vodič — kleště CT nasaďte kolem jednoho vodiče (fázový vodič L), nikdy kolem celého kabelu. Pokud je nasadíte kolem L + N zároveň, magnetická pole se vyruší a hodnota bude nulová.
• Směr šipky — šipka vytištěná na těle kleští CT označuje očekávaný směr toku proudu. Pokud dostáváte záporné nebo nulové hodnoty, otočte kleště CT o 180°.
• Krátké kabely — signálový kabel 0–10 V mezi CT a modulem TapHome by měl být co nejkratší (ideálně < 5 m), aby se minimalizovalo zachycení elektromagnetického rušení.
• Galvanické oddělení — kleště CT mají zabudované galvanické oddělení 2,5 kV (50 Hz, 1 min). Pro standardní instalace v rezidenčních rozváděčích není potřeba žádné další optické ani galvanické oddělení.
• Potenciometry Zero & Gain — kleště CT mají na krytu dva kalibrační potenciometry označené „Zero" a „Gain". Jsou kalibrovány z výroby. Neupravujte je, pokud nemáte referenční zdroj proudu pro rekalibraci.

Moduly TapHome s analogovým vstupem

Všechny moduly TapHome s univerzálními vstupy (UI) podporují analogový režim 0–10 V. Hlavní rozdíl spočívá v rozlišení ADC:

Rozlišení je důležité při měření proudu. Při 200 A CT kleštích:

• 8-bitový modul → rozlišení ~0,8 A na krok (dostačuje pro detekci stavu zap/vyp)
• 12-bitový modul → rozlišení ~0,05 A na krok (vhodné pro přesné sledování)

Pro aplikace energetického managementu doporučujeme použít modul na DIN lištu (32 UI nebo 12 DO 12 UI) s 12-bitovým rozlišením ADC.

Konfigurace v aplikaci TapHome

Krok 1: Aktivace analogového vstupu

1. Přejděte do Nastavení → Hardware → TapHome Bus
2. Vyberte modul, ke kterému jsou připojeny kleště CT
3. V sekci Univerzální vstupy vyberte volný vstup (např. UI3)
4. V položce Funkce zvolte Analogový vstup
5. Přiřaďte zónu a kategorii a uložte

Vstup nyní bude zobrazovat hodnotu v procentech (0–100 %), která představuje napětí jako procento z nakonfigurovaného rozsahu. Například 1,5 V na vstupu 0–10 V se zobrazí jako 15 %.

Krok 2: Nastavení přepočtu hodnot na ampéry

Bez konverze zobrazuje analogový vstup jen procenta — pro měření proudu to nestačí. Aby se hodnota zobrazila v ampérech:

1. Otevřete servisní nastavení zařízení analogového vstupu
2. V sekci Konverzní hodnota klepněte na Přidat konverznou hodnotu
3. Vyberte Analogový vstup → Elektrický proud [A]

Krok 3: Konfigurace lineární interpolace

Po přidání konverze se zobrazí sekce Lineární interpolace. Definuje dva body a lineárně přepočítává napětí na proud.

Výchozí mapování je 0–10 V → 0–10 A. Výstup je potřeba změnit tak, aby odpovídal jmenovitému proudu vašich kleští CT:

Pro 200 A kleště CT (YHDC TST024L-200A):

Kleště CT vydávají 0 V při 0 A a 10 V při svém jmenovitém proudu. Nastavením výstupní hodnoty 2 na jmenovitý proud vašich CT systém správně přepočítá napětí na ampéry.

Vstupní hodnoty (0 a 10) odpovídají Minimální napětí (0 V) a Maximální napětí (10 V) nakonfigurovaným v sekci Další níže. Pro standardní kleště CT ponechte tyto hodnoty na výchozích (0 V a 10 V).

Krok 4: Ověření hodnoty

Po uložení se na dashboardu místo procent zobrazí naměřený proud v ampérech. Pro ověření zapněte známou zátěž (např. 2 kW ohřívač ≈ 8,7 A při 230 V) a zkontrolujte, zda je hodnota správná.

Obecný přehled konverzních funkcí a další příklady použití (hladina vody, srážkoměr, cena elektřiny) najdete v části Konverzní funkce.

Výpočet výkonu a spotřeby energie

Kleště CT měří proud (A). Pro výpočet výkonu (W) a energie (kWh) je potřeba zohlednit napětí a účiník:

Vzorec pro výkon:

P = U × I × cos(φ)

Kde:

• P = činný výkon (W)
• U = napětí (≈ 230 V pro jednofázové sítě v Evropě)
• I = naměřený proud (A)
• cos(φ) = účiník (0,95–1,0 pro odporové zátěže jako ohřívače, 0,5–0,8 pro motory)

Pro zjednodušený výpočet při odporových zátěžích lze použít:

P ≈ 230 × I

Pro sledování kumulativní spotřeby energie (kWh) vytvořte v TapHome virtuální zařízení pomocí Equation Smart Rule, které integruje výkon v čase.

Řešení problémů