Strujna kliješta CT — mjerenje struje preko analognog ulaza

Strujna kliješta CT (strujni transformator) s izlazom 0–10 V omogućuju mjerenje struje na pojedinim strujnim krugovima u razvodnom ormaru, bez odspajanja ijednog vodiča. Strujna kliješta CT obuhvaćaju jedan vodič, Hallovim senzorom otkrivaju struju koja kroz njega teče i daju proporcionalni signal 0–10 V koji očitava univerzalni ulaz (UI) TapHome u analognom načinu.

Kada koristiti strujna kliješta CT, a kada brojilo Modbus:

Strujna kliješta CT pravi su izbor kada vam je potrebno neprekidno mjerenje struje na jednom strujnom krugu (po automatskom osiguraču), na primjer da biste otkrili radi li određeni uređaj. Za potpuno praćenje energije (napon, struja, snaga, faktor snage, frekvencija, ukupni kWh) razmislite radije o brojilu Modbus RTU. Brojila Modbus daju znatno više podataka, točnija su i izravno se povezuju sa sustavom TapHome preko sabirnice.

Popis podržanih brojila nalazi se u odjeljku Popis kompatibilnosti — brojilo električne energije.

Odabir strujnih kliješta CT#

Da bi radila s univerzalnim ulazima TapHome, strujna kliješta CT moraju ispuniti ove zahtjeve:

Preporučeni proizvod: YHDC TST024L#

YHDC TST024L je strujni pretvornik s rasklopivom jezgrom i Hallovim senzorom, s izlazom 0–10 V, dostupan u više mjernih raspona struje.

Odabir pravog mjernog raspona: odaberite raspon koji odgovara automatskom osiguraču koji štiti strujni krug. Za automatski osigurač od 16 A (uobičajen za krug utičnica) strujna kliješta CT od 100 A više su nego dovoljna. Za automatski osigurač od 63 A (npr. dizalica topline) odaberite 100 A ili 150 A kako biste ostali sigurno unutar linearnog područja.

Alternativa: SENECA T201DCH#

Za instalacije koje zahtijevaju veću točnost (0,5 % AC / 1 % DC), mjerenje istosmjerne struje ili ugradnju na DIN šinu razmislite o seriji SENECA T201DCH (~60–115 €). T201DCH mjeri i istosmjernu struju (TRMS) i dostupan je s izlazom Modbus (inačica T201DCH-M).

Spajanje#

Strujna kliješta CT imaju trožilni oklopljeni kabel (50 cm) s vodičima označenima bojama:

• Crveni: napajanje (+24 V)
• Crni: masa (GND)
• Zeleni: signalni izlaz (0–10 V)

Shema prikazuje strujna kliješta CT spojena na modul TapHome (ulaz UI1) i na izvor napajanja 24 V DC. Tri su spoja:

Crni vodič GND spaja se na negativnu stezaljku izvora napajanja, koja mora biti zajednička s GND modula TapHome. Tako nastaje zajednička referenca napona za signal 0–10 V.

Zajednička masa je nužna. Strujna kliješta CT i modul TapHome moraju dijeliti isti izvor napajanja 24 V DC (ili barem imati međusobno spojene stezaljke GND). Zasebni izvori napajanja bez zajedničke reference mase dovode do netočnih ili nestabilnih očitanja.

Važna pravila#

• Samo jedan vodič: strujna kliješta CT postavite oko jednog vodiča (faznog vodiča L), nikada oko cijelog kabela. Ako obuhvatite L i N zajedno, magnetska se polja poništavaju i očitanje je nula.
• Smjer strelice: strelica otisnuta na kućištu strujnih kliješta CT označava očekivani smjer protoka struje. Ako dobivate negativna ili nulta očitanja, okrenite strujna kliješta CT za 180°.
• Kratki kabeli: signalni kabel 0–10 V između kliješta CT i modula TapHome treba biti što kraći (idealno < 5 m) kako bi se smanjio utjecaj elektromagnetskih smetnji.
• Galvanska izolacija: strujna kliješta CT imaju ugrađenu galvansku izolaciju od 2,5 kV (50 Hz, 1 min). Za uobičajenu ugradnju u kućni razvodni ormar dodatna optička ili galvanska izolacija nije potrebna.
• Potenciometri Zero i Gain: na kućištu strujnih kliješta CT nalaze se dva kalibracijska potenciometra s oznakama „Zero” i „Gain”. Tvornički su kalibrirani. Ne podešavajte ih ako nemate referentni izvor struje za ponovnu kalibraciju.

Moduli TapHome s analognim ulazom#

Svi moduli TapHome s univerzalnim ulazima (UI) podržavaju analogni način 0–10 V. Glavna je razlika u razlučivosti AD pretvornika:

Razlučivost je važna za mjerenje struje. Sa strujnim kliještima CT od 200 A:

• 8-bitni modul → razlučivost od ~0,8 A po koraku (dovoljno za otkrivanje stanja uključeno/isključeno)
• 12-bitni modul → razlučivost od ~0,05 A po koraku (prikladno za precizno praćenje)

Za praćenje potrošnje energije preporučujemo modul za DIN šinu (32 UI ili 12 DO 12 UI) s 12-bitnom razlučivošću AD pretvornika.

Konfiguracija u aplikaciji TapHome#

Korak 1: uključite analogni ulaz#

1. Otvorite Postavke → Hardver → TapHome Bus
2. Odaberite modul na koji su spojena strujna kliješta CT
3. U odjeljku Univerzalni ulazi odaberite slobodan ulaz (npr. UI3)
4. Pod Funkcija odaberite Analogni ulaz
5. Dodijelite zonu i kategoriju, a zatim spremite

Ulaz sada prikazuje vrijednost u postocima (0–100 %), koja predstavlja izmjereni napon kao postotak konfiguriranog raspona. Na primjer, 1,5 V na ulazu 0–10 V prikazuje se kao 15 %.

Korak 2: dodajte pretvorbu vrijednosti u ampere#

Bez pretvorbe analogni ulaz prikazuje samo postotak, što za mjerenje struje nije korisno. Za prikaz vrijednosti u amperima:

1. Otvorite napredne postavke uređaja analognog ulaza
2. U odjeljku Pretvorba vrijednosti dodirnite Pretvorba dodane vrijednosti
3. Odaberite Analogni ulaz → Električna struja [A]

Korak 3: konfigurirajte linearnu interpolaciju#

Nakon dodavanja pretvorbe prikazuje se odjeljak Linearna interpolacija. On povezuje dvije točke ulaza i izlaza i tako stvara linearnu ljestvicu između napona i struje.

Zadano preslikavanje je 0–10 V → 0–10 A. Izlaz trebate promijeniti tako da odgovara nazivnoj struji vaših strujnih kliješta CT:

Za strujna kliješta CT od 200 A (YHDC TST024L-200A):

Strujna kliješta CT daju 0 V pri 0 A i 10 V pri svojoj nazivnoj struji. Kada izlaznu vrijednost 2 postavite na nazivnu struju svojih kliješta CT, sustav ispravno preračunava očitani napon u ampere.

Ulazne vrijednosti (0 i 10) odgovaraju vrijednostima Minimalni napon (0 V) i Maksimalni napon (10 V) konfiguriranima niže u odjeljku Ostalo. Za uobičajena strujna kliješta CT ostavite ih na zadanim vrijednostima (0 V i 10 V).

Korak 4: provjerite očitanje#

Nakon spremanja Dashboard prikazuje izmjerenu struju u amperima umjesto u postocima. Uključite poznato trošilo (npr. grijalicu od 2 kW ≈ 8,7 A pri 230 V) kako biste provjerili je li očitanje ispravno.

Opći pregled funkcija pretvorbe i drugih primjera upotrebe (razina vode, kišomjer, cijena električne energije) nalazi se u odjeljku Funkcije pretvorbe.

Izračun snage i potrošnje energije#

Strujna kliješta CT mjere struju (A). Za izračun snage (W) i energije (kWh) trebate uzeti u obzir napon i faktor snage:

Formula za snagu:

P = U × I × cos(φ)

Gdje je:

• P = djelatna snaga (W)
• U = napon (≈ 230 V za jednofaznu mrežu u Europi)
• I = izmjerena struja (A)
• cos(φ) = faktor snage (0,95–1,0 za omska trošila poput grijalica, 0,5–0,8 za motore)

Za pojednostavljeni izračun s omskim trošilima možete koristiti:

P ≈ 230 × I

Za praćenje ukupne energije (kWh) izradite u sustavu TapHome virtualni uređaj sa smart rule Jednadžba koji integrira snagu kroz vrijeme.

Rješavanje problema#