CT áramváltó — árammérés analóg bemeneten keresztül

A 0–10 V-os kimenetű CT áramváltó (osztott magú áramtranszformátor) lehetővé teszi az egyes körök áramának mérését az elosztótáblában — anélkül, hogy bármely vezéket le kellene választani. Az áramváltó egyetlen vezető köré kerül, Hall-szenzorral érzékeli az átfolyó áramot, és arányos 0–10 V-os jelet ad ki, amelyet a TapHome univerzális bemenete (UI) analóg üzemmódban olvas be.

Mikor válassz CT áramváltót Modbus villanyóra helyett:

A CT áramváltó akkor a megfelelő választás, ha egyetlen körön (kismegszakítónként) folyamatos árammérésre van szükséged — például hogy megállapítsd, egy adott készülék üzemel-e. A teljes energiamenedzsmenthez (feszültség, áram, teljesítmény, teljesítménytényező, frekvencia, kumulatív kWh) inkább Modbus RTU villanyórát érdemes választani. A Modbus villanyórák lényegesen több adatot nyújtanak, pontosabbak, és közvetlenül a buszon keresztül integrálhatók a TapHome-ba.

A támogatott villanyórák listáját a Kompatibilitási lista — Villanyóra szekcióban találod.

CT áramváltó kiválasztása

Ahhoz, hogy a CT áramváltó működjön a TapHome univerzális bemeneteivel, a következő követelményeknek kell megfelelnie:

Ajánlott termék: YHDC TST024L

A YHDC TST024L egy osztott magú Hall-szenzoros áramváltó 0–10 V-os kimenettel, több árammérési tartományban kapható.

A megfelelő árammérési tartomány kiválasztása: Válassz olyan tartományt, amely megfelel a kört védő kismegszakítónak. Egy 16 A-es kismegszakítóhoz (tipikus aljzati körön) a 100 A-es CT áramváltó bőven elegendő. Egy 63 A-es kismegszakítóhoz (pl. hőszivattyú) válassz 100 A-es vagy 150 A-es CT-t, hogy biztosan a lineáris tartományon belül maradj.

Alternatíva: SENECA T201DCH

Magasabb pontosságot igénylő telepítésekhez (0,5% AC / 1% DC), egyenáram-méréshez vagy DIN-sínre szereléshez érdemes megfontolni a SENECA T201DCH sorozatot (~60–115 EUR). A T201DCH egyenáramot is mér (TRMS), és Modbus kimenettel is elérhető (T201DCH-M változat).

Bekötés

A CT áramváltónak 3 eres árnyékolt kábele (50 cm) van, színkóddal jelölt vezékekkel:

• Piros — tápellátás (+24 V)
• Fekete — földelés (GND)
• Zöld — jelkimenet (0–10 V)

A fenti ábrán a „Power" a 24 V DC tápegység, az „Acquisition equipment" pedig a TapHome modul. A három csatlakozás:

A fekete GND vezék a tápegység negatív kapcsára csatlakozik, amelyet meg kell osztani a TapHome modul GND-jével. Ez közös feszültségreferenciát biztosít a 0–10 V-os jelhez.

A közös földelés elengedhetetlen. A CT áramváltónak és a TapHome modulnak ugyanazt a 24 V DC tápegységet kell használnia (vagy legalább a GND kapcsaiknak össze kell lenniük kötve). Ha külön tápegységeket használsz közös földelési referencia nélkül, helytelen vagy ingadozó értékeket kapsz.

Fontos szabályok

• Csak egy vezető — az áramváltót egyetlen vezető köré helyezd (az L fázis vezékre), soha ne az egész kábel köré. Ha egyszerre az L + N köré helyezed, a mágneses mezők kioltják egymást, és a leolvasás nulla lesz.
• Nyíl iránya — az áramváltó testére nyomtatott nyíl az áram várt áramlási irányát jelzi. Ha negatív vagy nulla értékeket kapsz, fordítsd meg az áramváltót 180°-kal.
• Rövid kábelek — a CT és a TapHome modul közötti 0–10 V-os jelkábel legyen a lehető legrövidebb (ideálisan < 5 m), hogy minimalizáld az elektromágneses zaj hatását.
• Galvanikus leválasztás — az áramváltóba galvanikus leválasztás van beépítve, 2,5 kV-os névleges értékkel (50 Hz, 1 perc). Szabványos lakóépületi elosztótáblai telepítésekhez nincs szükség további optikai vagy galvanikus leválasztásra.
• Zero és Gain potméterek — az áramváltónak két kalibrációs potmétere van a házán, „Zero" és „Gain" felirattal. Ezeket gyárilag kalibrálják. Ne állítsd be őket, hacsak nem áll rendelkezésedre referencia áramforrás az újrakalibráláshoz.

TapHome modulok analóg bemenettel

Az összes TapHome modul, amely univerzális bemenetekkel (UI) rendelkezik, támogatja a 0–10 V-os analóg üzemmódot. A legfontosabb különbség az ADC felbontásban van:

A felbontás számít az árammérésben. Egy 200 A-es CT áramváltó esetén:

• 8-bites modul → ~0,8 A-es felbontás lépésenként (elegendő be/ki állapot érzékeléséhez)
• 12-bites modul → ~0,05 A-es felbontás lépésenként (precíz monitorozáshoz alkalmas)

Energiamenedzsment alkalmazásokhoz DIN-sínre szerelt modult (32 UI vagy 12 DO 12 UI) ajánlunk 12-bites ADC felbontással.

Konfiguráció a TapHome alkalmazásban

1. lépés: Az analóg bemenet engedélyezése

1. Lépj a Beállítások → Hardver → TapHome Bus menübe
2. Válaszd ki azt a modult, amelyhez a CT áramváltó csatlakozik
3. A Univerzális bemenetek szekcióban válassz egy szabad bemenetet (pl. UI3)
4. A Funkció beállításnál válaszd az Analóg bemenet opciót
5. Rendelj hozzá zónát és kategóriát, majd mentsd el

A bemenet mostantól százalékos értéket mutat (0–100%), amely a konfigurált tartomány arányában fejezi ki a nyers feszültséget. Például 1,5 V a 0–10 V-os bemeneten 15%-ként jelenik meg.

2. lépés: Értékkonverzió hozzáadása amperre

Konverzió nélkül az analóg bemenet csak százalékot mutat — ami áramméréshez nem elegendő. Az érték amperben való megjelenítéséhez:

1. Nyisd meg az analóg bemeneti eszköz szervizbeállításait
2. Az Értékkonverzió szekcióban koppints az Értékkonverzió hozzáadása gombra
3. Válaszd az Analóg bemenet → Elektromos áram [A] opciót

3. lépés: Lineáris interpoláció beállítása

A konverzió hozzáadása után megjelenik a Lineáris interpoláció szekció. Ez két be- és kimeneti pontot rendel egymáshoz, és lineáris skálát hoz létre a feszültség és az áram között.

Az alapértelmezett leképezés 0–10 V → 0–10 A. Módosítani kell a kimenetet, hogy megfeleljen a CT áramváltó névleges áramának:

200 A-es CT áramváltóhoz (YHDC TST024L-200A):

A CT áramváltó 0 A-nél 0 V-ot, névleges áramnál 10 V-ot ad ki. Ha a 2. kimeneti értéket a CT névleges áramára állítod, a rendszer helyesen skálázza a feszültségleolvasást amperre.

A bemeneti értékek (0 és 10) a Minimális feszültség (0 V) és Maximális feszültség (10 V) értékeknek felelnek meg, amelyek a Más szekcióban vannak konfigurálva. Szabványos CT áramváltókhoz hagyd ezeket az alapértéken (0 V és 10 V).

4. lépés: Az érték ellenőrzése

Mentés után a kezelőfelület százalék helyett a mért áramot mutatja amperben. Az ellenőrzéshez kapcsolj be egy ismert terhelést (pl. egy 2 kW-os fűtőtest ≈ 8,7 A 230 V-on), és ellenőrizd, hogy a leolvasás helyes-e.

A konverziós funkciók általános áttekintéséért és egyéb felhasználási esetekért (vízszint, csapadékmérő, villamosenergia-költség) lásd a Konverziós funkciók dokumentációt.

Teljesítmény és energiafogyasztás kiszámítása

A CT áramváltó áramot (A) mér. A teljesítmény (W) és az energia (kWh) kiszámításához figyelembe kell venni a feszültséget és a teljesítménytényezőt:

Teljesítményképlet:

P = U × I × cos(φ)

Ahol:

• P = aktív teljesítmény (W)
• U = feszültség (≈ 230 V egyfázisú hálózatokon Európában)
• I = mért áram (A)
• cos(φ) = teljesítménytényező (0,95–1,0 rezisztív terheléseknél, pl. fűtőtesteknél; 0,5–0,8 motoroknál)

Rezisztív terhelések esetén egy egyszerűsített számítás:

P ≈ 230 × I

A kumulatív energiafogyasztás (kWh) nyomon követéséhez hozz létre egy virtuális eszközt a TapHome-ban egy Equation smart rule segítségével, amely az idővel integrálja a teljesítményt.

Hibaelhárítás