Guía de medidores de energía operados por CT trifásico: selección, cableado y precisión

Un alimentador trifásico puede transportar cientos de amperios y el medidor que lo mide nunca debe formar parte de la carga. Esa es la idea simple detrás de un medidor de energía trifásico operado por ct: los transformadores de corriente reducen la corriente de línea a una pequeña señal secundaria, generalmente 1 A o 5 A, y el medidor mide eso en lugar de la corriente completa. Parece un detalle menor hasta que te encuentras frente a barras colectoras de 400 A sin espacio para un dispositivo de conexión directa. A lo largo de los años, en Eastron hemos suministrado medidores operados por CT a fábricas, depósitos de carga, instalaciones solares en tejados y salas de datos, y las preguntas que surgen durante la selección son casi siempre las mismas. Esta guía los explica en el orden en que aparecen habitualmente.

¿Qué es un medidor de energía trifásico operado por CT?

Un TC operado medidor trifásico está diseñado para aceptar la salida secundaria de transformadores de corriente externos en lugar de la corriente de carga primaria. Los conductores principales pasan a través de los TI o terminan en ellos; el medidor solo ve una corriente proporcionalmente reducida, mientras que sus entradas de voltaje se conectan directamente a las tres fases y, en un sistema 3P4W, al neutro. Por lo tanto, el medidor necesita dos cosas para mostrar valores significativos: la configuración correcta del sistema y la relación CT ingresada en su configuración para que los amperios secundarios se conviertan nuevamente en amperios primarios para la visualización y los registros de energía.

Debido a que la fuerte corriente permanece fuera del instrumento, el medidor en sí puede permanecer compacto. Muchas unidades de riel DIN miden tres fases en un gabinete de 72 mm de ancho y las versiones montadas en panel entran en cortes estándar de 96 x 96 mm. Más allá de los kWh, un medidor moderno operado por CT generalmente informa voltaje, corriente por fase, factor de potencia, frecuencia, potencia activa y reactiva, demanda y, en algunos modelos, distorsión armónica total. Las versiones bidireccionales separan la energía importada de la exportada, lo cual es importante tan pronto como se conecta una batería fotovoltaica o una batería en el mismo sitio.

¿Cuándo debería elegir la medición operada por CT?

Los medidores conectados directamente son más simples y baratos, y para cuadros de distribución pequeños y submedición de luz suelen ser la mejor respuesta. El punto de cruce tiende a situarse entre 80 y 100 A por fase, pero la corriente es sólo una consideración. Si el cable es demasiado grande para los terminales del medidor, si el alimentador no se puede apagar por mucho tiempo o si la instalación debe medirse sin cortar ningún conductor, la medición operada por CT es la ruta práctica.

Lectura de la especificación: relación, clase y carga

Dos medidores con la misma lista de características pueden comportarse de manera muy diferente en el sitio y la diferencia generalmente proviene de tres líneas de especificaciones: la relación CT, la clase de precisión y la carga.

Relación CT y corriente secundaria.

Elija una clasificación primaria de CT igual o justo por encima de la corriente de carga máxima esperada, con un margen modesto: 100, 200, 250, 400, 600 y 1000 A son los pasos comunes. El margen de maniobra es importante porque los TC son más precisos entre aproximadamente el 20% y el 120% de la corriente nominal. Un TC que esté muy sobredimensionado para un alimentador con carga ligera tendrá una lectura deficiente con carga baja. En el lado secundario, 5 A es el estándar tradicional, mientras que 1 A es preferible en tramos de cable largos porque soporta una carga mucho menor y permite un cable de conexión más delgado. Las salidas de bajo nivel, como las señales de mV o mA de sensores tres en uno y bobinas de Rogowski, siguen la misma lógica con una señal aún más pequeña.

Clase de precisión y cadena de carga.

La precisión del sistema es una cadena, no un solo número. Un medidor de Clase 1 combinado con un TC de Clase 1 no ofrecerá una precisión del sistema de Clase 1. Cuando se utilizan lecturas para la facturación, lo habitual son medidores Clase 0,5S con CT Clase 0,5 o 0,5S. La carga es la otra mitad de la historia: los voltios totales del circuito de corriente del medidor más el cable de conexión deben permanecer dentro de la carga nominal del CT. Los tramos largos de cable de 2,5 mm² en un secundario de 5 A pueden agotar ese presupuesto rápidamente, razón por la cual se eligen secundarios de 1 A para paneles distantes o para medidores que comparten un solo conjunto de CT.

conjunto de funciones

Decida con anticipación si necesita un registro de energía simple o un instrumento multifunción. Los registros de tarifas múltiples, el registro de demanda, las mediciones de importación y exportación, los parámetros de calidad de la energía, las entradas digitales y las salidas de relé para control de carga cambian el modelo que solicita, y agregarlos más tarde significa reemplazar el hardware.

Notas de cableado y puesta en servicio

La medición CT es segura y confiable cuando se respetan algunas reglas durante la instalación y el mantenimiento. La mayoría de los problemas de campo se remontan a uno de estos puntos.

• Nunca abra un CT secundario mientras fluye corriente primaria. Cortocircuite el secundario con un bloque de cortocircuito o enlace antes de perturbar cualquier conexión.
• Mantenga la polaridad constante: P1 mira hacia la fuente, S1 se conecta a la entrada de corriente del medidor correspondiente y S2 regresa al común.
• Conecte a tierra el punto de estrella secundario en un solo lado, siguiendo el código local y la construcción CT.
• Configure el tipo de sistema correctamente. Una instalación 3P4W configurada como 3P3W producirá lecturas de energía creíbles pero incorrectas.
• Ingrese la relación del CT en el medidor para que la corriente y la potencia mostradas sean valores primarios y verifique que la relación coincida con los CT realmente instalados.
• Después de energizar, verifique la secuencia de fases y la dirección de la corriente con una pinza amperimétrica antes de confiar en los registros de energía.

Opciones de comunicación que se adaptan al sitio

RS485 con Modbus RTU sigue siendo el caballo de batalla para los medidores operados por CT, porque se conecta bien en cadena y es comprendido por casi todas las plataformas SCADA y de administración de edificios. M-Bus es común cuando se trata de lectura de estilo de servicios públicos o facturación de arrendamiento. Ethernet con Modbus TCP se adapta a los centros de datos y otros sitios que ya ejecutan una red troncal IP en filas de gabinetes. Wi-Fi y LoRaWAN ayudan en tejados y salas de plantas remotas donde tirar del cable es costoso, mientras que una simple salida de pulso aún sirve para instalaciones que solo necesitan un contador remoto para seguir el medidor. Cuando el puerto nativo del medidor no coincide con la red, un convertidor de protocolo de carril DIN o un servidor serie conecta RS485 con Ethernet, Wi-Fi o celular, y el mapa de registro en nuestro centro de descargas le dice exactamente qué valores se pueden sondear.

Cumplimiento: cuando el medidor se utiliza para facturación

Para cualquier instalación donde la lectura termina en una factura, la certificación es parte de la especificación y no una ocurrencia tardía. La aprobación MID es el punto de referencia en la Unión Europea para medición legalmente relevante, los listados UL y ETL cubren proyectos norteamericanos, y PTB con aprobación Eichrecht aborda los requisitos alemanes para la facturación de puntos de carga. Vale la pena recordar que la aprobación se aplica a una cadena de medición: los TC utilizados con un medidor certificado pueden necesitar su propia documentación, especialmente cuando los transformadores de corriente forman parte del camino facturado. Un medidor de energía MID operado por Modbus CT RS485 y carril DIN es un elemento básico común para estos proyectos.

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Cómo hacer coincidir el medidor con los transformadores y sensores de corriente

El metro es sólo la mitad de la medida. Los CT de núcleo dividido son la opción práctica para las modernizaciones porque se sujetan alrededor de los conductores existentes sin desconectarlos, mientras que los modelos de núcleo sólido se prefieren en construcciones nuevas donde una mayor precisión y estabilidad mecánica son importantes. Los CT tres en uno combinan las tres fases en una sola carcasa y reducen considerablemente el tiempo de cableado, particularmente en gabinetes compactos de riel DIN donde el espacio encima del medidor es limitado. Las bobinas Rogowski flexibles, combinadas con un integrador, manejan barras colectoras muy grandes o de formas extrañas y, a menudo, se eligen para trabajos de calidad de energía. Cualquiera que sea la familia que elija, verifique el tamaño de la ventana, la clase de precisión, el tipo secundario y la carga nominal con la entrada del medidor antes de realizar el pedido.

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Especificación de un medidor CT trifásico: una breve lista de verificación

Trabajar en estos puntos en orden evita que la mayoría de los proyectos se metan en problemas y brinda a los proveedores todo lo que necesitan para cotizar con precisión.

1. Confirme el tipo de sistema, 3P4W o 3P3W, y el voltaje y frecuencia nominales.
2. Establezca la corriente de carga máxima y mínima por fase, luego seleccione la clasificación primaria del CT con un espacio libre razonable.
3. Decida entre 1 A y 5 A secundario, según los cálculos de carga y distancia del cable.
4. Establezca la precisión requerida: Clase 1 para monitoreo, Clase 0.5S para facturación y subfacturación.
5. Enumerar las funciones necesarias: multitarifa, demanda, importación y exportación, THD, entradas digitales o relés.
6. Elija el puerto y protocolo de comunicación que ya admite la plataforma de monitoreo del sitio.
7. Confirme los requisitos de certificación como MID, UL, ETL, PTB o Eichrecht para el mercado objetivo.
8. Verifique el ajuste físico: ancho del riel DIN, corte del panel, capacidad del terminal y tamaño de la ventana CT.

Un contador de energía multifunción trifásico, RS485 Modbus, tipo CT cubre la mayoría de los requisitos industriales y comerciales y es el punto de partida habitual para la comparación.

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La medición operada por CT recompensa un poco de planificación. Una vez que la proporción, la clase, la carga y la ruta de comunicación se alinean, la instalación tiende a funcionar silenciosamente durante años, produciendo datos en los que todos los equipos de finanzas, operaciones y mantenimiento pueden confiar. Si todavía está sopesando opciones, nuestro equipo de ingeniería estará encantado de revisar un diagrama unifilar y sugerir una configuración; Los antecedentes de cómo construimos y respaldamos estos productos se encuentran en nuestra acerca de la pagina , y el artículo sobre Por qué la medición MID trifásica es importante para la facturación explica el aspecto de cumplimiento con más profundidad.