Akım ve Gerilim Sensörleri

Primer akım ve gerilim ölçüm tekniklerinde alternatif olarak sensörlerin kullanımı pek çok avantaj sağlamaktadır. Genel olarak orta gerilim panolarında sensörler ile gerilim ve akım ölçümü detayları yazımızda bulabilirsiniz.

A- A+

23.01.2017 tarihli yazı 17421 kez okunmuştur.

Akım Sensörü

Akım ölçümü rogowski bobininin çalışma ilkesine dayanır. Rogowski bobini, demir çekirdeği olmayan toroidal bir bobindir. Bobin, akım taşıyan iletkenden geçirilir. Bobin çıkışı birincil akım türevi ile orantılı olarak elde edilen bir gerilim sinyalidir. "Demir çekirdek kullanılmadığı için, geleneksel akım trafosundan farklı olarak doygunluk meydana gelmez." Açık devreli geleneksel akım trafosu, sekonder sargılar üzerinde yüksek gerilime ve trafonun aşırı yüklenmesine yol açar. Akım sensöründen elde edilen gerilim sinyali, insanlar ve cihazlar üzerinde tehlikeli bir duruma yol açmaz.

Görsel: Rogowski bobini

Gerilim sinyal hesabı;
U_out = M · di_p / d_t
Kararlı durum koşullarında sinüzoidal bir akım için gerilim hesabı ise;
U_out= M · j · ω · Ip

Akım trafolarında, oranlar sabit veya birkaç değere eşitlenmiştir. Bu oranlar, özel uygulama ihtiyaçlarına ve yük akımına göre seçilmektedir. Akım sensörü ile bu durum daha kolaydır. Tüm tesisat için bir tane kullanılarak primer akım ölçülebilir. Sekonder gerilim sinyali, anma akımı aralığının içinde sabit bir nokta 400A olabilir. Bu değer yaklaşık olarak 150 mV’a karşılık gelir. Akım trafosunda demir çekirdeğin doyurulması ile ilgili problemler, sensörle yapılan ölçümlerle aşılabilir. Aşağıda verilen grafikte akım trafosu ve akım sensörü için karşılaştırma yapılmıştır.

►İlginizi Çekebilir: Algılayıcılar | Sensörler

Gerilim Sensörü

Gerilim ölçümü, gerilim bölücüye dayalıdır. Kapasitif ve direnç olmak üzere iki ana tip mevcuttur. Her iki içinde çıkış düşük seviyeli bir gerilim sinyalidir. Ölçüm aralığı doğrusal olarak yapılmaktadır.

Direnç ve kapasitör için hesaplamalar

Akım sensörlerinde olduğu gibi, voltaj sensörleri de bir gerilim aralığı ölçümlemek mümkündür. Örneğin, nominal voltaj aralığı içerisinde primer sargı üzerinde 2000/√3V var ise dönüşümden elde edilen orandan sekonder sargı üzerinden 2/√3V karşılığı alınır.

Birleşik Sensörler

Sensör ölçümleri, hem kompakt hem de yerden tasarruf sağlamaktadır. Akım ve gerilim sensörleri fiziksel olarak aynı cihaz içinde kullanılabilmektedir. Bu cihaz, orta gerilim kablo sonlandırılmasında veya bara destek yapısının bir parçası olabilir. Bu özellikler yapılacak iş durumuna göre tasarlanarak toplu bir şalt cihazı elde edilmiş olur.

Birleşik sensör

Karşılaştırma
Akım\gerilim trafoları ile sensörler karşılaştırılarak aralarında ki farklar değerlendirilmiştir.

Sensörlerin avantajları;
►Yüksek derecede doğru ölçümler
►Personel güvenliği
►Kapsamlı dinamik aralık
►Fiziksel boyutlarda küçülme
►Tek cihaz içinde hem akım hem voltaj ölçümü
►Çevre dostu olmasıdır.