Prąd elektryczny przesyłany liniami energetycznymi charakteryzuje się z reguły wysokimi natężeniami. Aby zmierzyć wartość takiego prądu z użyciem stosowanych zazwyczaj mierników, wykorzystuje się odpowiednie urządzenia pomocnicze, np. przekładniki prądowe, które służą do zasilania przyrządów pomiarowych, mierników, przekaźników itp. aparatów oraz obwodów zabezpieczeniowych urządzeń elektroenergetycznych.
Budowa przekładników i zasada ich działania
Przekładnik prądowy jest jednofazowym transformatorem o małej mocy, działającym w warunkach zbliżonych do stanu zwarcia. Urządzenie przetwarza prąd płynący w obwodzie pierwotnym na prąd płynący w obwodzie wtórnym, który jest podłączony do przyrządu pomiarowego. Obydwa uzwojenia wykonane są z izolowanego drutu miedzianego, którego przekrój zależy od wartości prądu, zwanego znamionowym, jaką przewidziano przekładnik. Uzwojenia nawinięte są na rdzeniu ferromagnetycznym i zazwyczaj zamknięte w nierozbieralnej obudowie z trudnopalnego tworzywa sztucznego. Często rdzeń taki ma budowę pierścieniową, taką jak np. przekładniki prezentowane na stronie internetowej www.micros.com.pl. Izolacja zabezpiecza przed przebiciami wysokiego napięcia z układu pierwotnego do układu wtórnego. Czasami spotyka się przekładniki zaopatrzone w większą liczbę uzwojeń. Stosunek prądu w uzwojeniu pierwotnym do prądu w uzwojeniu wtórnym nazywa się przekładnią przekładnika prądowego. Dzięki pomiarowi małego prądu płynącego w uzwojeniu wtórnym można wyliczyć wartość natężenia prądu płynącego przez uzwojenie pierwotne.
Użytkując przetworniki, należy pamiętać, by ich praca przebiegała zawsze w zamkniętym obwodzie wtórnym, ponieważ praca przy otwartym obwodzie może skutkować powstaniem wysokiego napięcia, uszkodzeniem izolacji i powstaniem łuku elektrycznego, który może porazić operatorów urządzeń pomiarowych. Zwarcie prądu w układzie wtórnym przekładnika wywołuje w nim stan jałowy, który jest stanem bezpiecznym, w odróżnieniu od transformatorów innego rodzaju. Ponadto w czasie pracy warto jest uziemić obwód wtórny. Zabezpieczy to przed skutkami możliwego uszkodzenia izolacji przekładnika i przebiciu z obwodu pierwotnego na wtórny.
Przekładniki prądowe mają specjalne oznaczenia zacisków, które powinny być zgodne z obowiązującymi normami. Zaciski uzwojenia pierwotnego oznaczane są dużymi literami P1 i P2, zaś zaciski uzwojenia obwodu wtórnego oznaczone są jako S1 i S2. Zasada połączeń jest taka: zaciski początkowe powinny zawsze mieć taką samą biegunowość.
Przekładniki prądowe często łączone są w układy, które pozwalają na sumaryczny pomiar prądów płynących w różnych punktach obwodu pierwotnego, np. w sieci trójfazowej.
Zastosowanie przekładników w układach pomiarowych
Przekładniki pozwalają na pomiary prądu z użyciem mierników o niewielkim zakresie, a ponadto oddzielają galwanicznie kontrolowany przyrząd od obwodu kontrolowanego. Ponadto dają one możliwość wykonywania pomiarów z dala od obwodu kontrolowanego, dzięki czemu przyrządy pomiarowe nie są narażone na bezpośredni wpływ pola magnetycznego z tego obwodu.