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如何为ET 200SP 能量表选择电流互感器并将其连接到模块?

发布时间2022-03-07人气:32

工程项目经验:工程师如何为ET 200SP 能量表选择电流互感器并将其连接到模块?

需求描述
AI 能量计模块表为测量连接到线圈的电流而设计 (连接 IL1, IL2 和 IL3)。要获得正确的测量结果且避免电流变送器的过载或损坏,必须满足某些要求。本条目会帮助解决这个问题。

电流变换器的选择
下列精度等级的互感器类型可以连接到 AI 电能表:

  • 3

  • 1

  • 0.5

AI 电能表的技术数据中规定了所用互感器的最小负载功率。

  • Technical Data: ET 200SP AI Energy Meter CT ST

  • Technical Data: ET 200SP AI Energy Meter CT HF

  • Technical Data: ET 200SP AI Energy Meter 480V AC/CT HF

连接电缆的最大长度
 为避免电流转换器的过载或损坏,必须确保不超过电流互感器数据表中规定的负载 Zn ( 单位:VA)。所以,总的负载阻抗(包括连接电缆的电阻和AI能量计模块表的内部电阻(参看图 01))必须小于指定的电阻值(取决于 Zn 和 Imax)。


 图 01

注意事项

在选择转换器和计算负载功率时,也决定了测量范围,此处必须安装转换器的断开端子。

连接电缆的电阻最大值由下面的计算公式算出。


 图 02

RL= 线电阻,单位:欧姆
 ZN= 电流互感器的标称负载阻抗,单位:VA
 I= 电流互感器的次级电流
 Rload= 能量表的电阻 = 25 mΩ

您可以从单位为欧姆的最大线电阻来计算连接电缆的最大长度。请参考所用连接电缆的技术数据表。

注意事项
连接电缆的长度(向前加向后的线路)不能超过200m。

例 1
 电流互感器 500/5A
 应用中的最大初级电流: 400A -> 最大次级电流: 4A
 电能表的负载,包括连接电阻: R = 25 mΩ
 电流互感器的额定负载阻抗 ZN: 5VA
 
 图 03

因此,环形线圈和ET 200SP端子之间的最大线电阻不得超过 292.5mΩ.

例 2
电流互感器 200/1A
 应用中的最大初级电流: 160A -> 最大次级电流: 0.8A
 电能表的负载,包括连接电阻:R = 25 mΩ
 电流互感器的额定负载阻抗 ZN: 1.25VA
 

图 04

所以,环形线圈和ET 200SP端子之间的最大线电阻不能超过 1.92Ω.

线电阻
表2包含快速估算时铜线的典型电阻值。铜线的电阻由下列公式计算:

图. 05

R = 线电阻,单位:欧姆
ρCU =铜的比电阻= 0.0178 Ωmm2/m
I = 线长,单位:米
A  = 线截面积,单位:mm2

横截面积AWG0.1m0.5m1m5m10m100m1000m
0.14mm²2612.7mΩ63.6mΩ127.1mΩ635.7mΩ1.3Ω12.7Ω127.1Ω
0.25mm²247.1mΩ35.6mΩ71.2mΩ365mΩ712mΩ7.1Ω71.2Ω
0.34mm²225.2mΩ26.2mΩ52.4mΩ261.8mΩ523.5mΩ5.2Ω52.4Ω
0.5mm²213.6mΩ17.8mΩ35.6mΩ178mΩ356mΩ3.6Ω35.6Ω
0.75mm²19/202.4mΩ11.9mΩ23.7mΩ118.7mΩ237.3mΩ2.4Ω23.7Ω
1.0mm²181.8mΩ8.9mΩ17.8mΩ89mΩ178mΩ1.8Ω17.8Ω
1.5mm²161.2mΩ5.9mΩ11.9mΩ59.3mΩ118.7mΩ1.2Ω11.9Ω
2.5mm²140.7mΩ3.6mΩ7.1mΩ35.6mΩ71.2mΩ712mΩ7.1Ω

表 1

当连接圆环体时必须添加前后路径的电缆长度。

下表显示了可以连接到AI电能表进行测量数据采集的电流互感器类型。

4NC5型的电流变送器
   

电流变送器货号精度等级

环形电流互感器50/1A 2,5VA

4NC5112-0BC20 3

环形电流互感器50/5A 2,5VA

4NC5112-2BC20 3
环形电流互感器50/1A, 2,5VA4NC5112-0CB21 1
 环形电流互感器50/5A, 1,2VA4NC5112-2CB21 1

环形电流互感器60/1A 2,5VA

4NC5113-0BC20 3

环形电流互感器60/5A 2,5VA

4NC5113-2BC20 3
环形电流互感器60/1A 2,5VA4NC5113-0CB21 1
环形电流互感器60/5A, 1,2VA4NC5113-2CB21 1
环形电流互感器75/1A 2,5VA4NC5115-0BC20 3
环形电流互感器75/5A 2,5VA4NC5115-2BC20 3
环形电流互感器75/1A 2,5VA4NC5115-0CC21 1
环形电流互感器75/5A 2,5VA4NC5115-2CC21 1

环形电流互感器100/1A 2,5VA

4NC5117-0CC20

1

环形电流互感器100/5A 2,5VA

4NC5117-2CC20
1
环形电流互感器100/1A 2,5VA4NC5117-0CC21 1
环形电流互感器100/1A 2,5VA4NC5117-0DA21 1
环形电流互感器100/5A 2,5VA4NC5117-2CC21 1
环形电流互感器100/5A 1,0VA4NC5117-2DA21 0,5

环形电流互感器150/1A 2,5VA

4NC5121-0CC20
1

环形电流互感器150/5A 2,5VA

4NC5121-2CC20 1
环形电流互感器150/1A 2,5VA4NC5121-0CC21 1
环形电流互感器150/1A 2,5VA4NC5121-0DC21 0,5
环形电流互感器150/5A 2,5VA4NC5121-2CC21 1,0
环形电流互感器150/5A 2,5VA4NC5121-2DC21 0,5
环形电流互感器150/5A 1,0VA4NC5121-2FA21 0,2s
环形电流互感器200/1A 5VA

4NC5122-0CE20 

4NC5222-2CE20

1
环形电流互感器200/5A 5VA

4NC5122-2CE20 

4NC5222-2CE20

1
环形电流互感器200/1A 5VA

4NC5122-0CE21 

4NC5222-0CE21

1
环形电流互感器 200/1A 5VA KL0,5

4NC5122-0DE21 

4NC5222-0DE21

0,5
环形电流互感器200/5A 5VA

4NC5122-2CE21 

4NC5222-2CE21

1
环形电流互感器200/5A 5VA

4NC5122-2DE21 

4NC5222-2DE21

0,5
环形电流互感器200/5A 2,5VA4NC5122-2FC21 0,2s
环形电流互感器250/1A 5VA

4NC5123-0CE20 

4NC5223-0CE20

1
环形电流互感器250/5A 5VA

4NC5123-2CE20 

4NC5223-2CE20

1
环形电流互感器250/1A 5VA

4NC5123-0CE21 

4NC5223-0CE21

1
环形电流互感器250/1A 5VA

4NC5123-0DE21 

4NC5223-0DE21

0,5 
环形电流互感器250/5A 5VA

4NC5123-2CE21 

4NC5223-2CE21

环形电流互感器250/5A 5VA

4NC5123-2DE21

4NC5223-2DE21 

 0,5
环形电流互感器250/5A 2,5VA4NC5123-2FC21 0,2s
环形电流互感器400/1A 5VA

4NC5225-0CE20 

4NC5325-0CE20

环形电流互感器400/5A 5VA

4NC5325-2CE20 

4NC5225-2CE20

1
环形电流互感器400/1A 5VA

4NC5225-0CE21 

4NC5325-0CE21

1
环形电流互感器400/1A 5VA

4NC5225-0DE21

4NC5325-0DE21 

0,5
环形电流互感器400/5A 5VA

4NC5225-2CE21

4NC5325-2CE21 

环形电流互感器400/5A 5VA

4NC5225-2DE21 

4NC5325-2DE21

0,5 
环形电流互感器500/1A 5VA 4NC5326-0CE20
1
环形电流互感器500/5A 5VA 4NC5326-2CE20 1
环形电流互感器500/1A 5VA 4NC5326-0CE21
1
环形电流互感器500/1A 5VA 4NC5326-0DE21
0,5
环形电流互感器500/5A 5VA 4NC5326-2CE21
1
环形电流互感器500/5A 5VA 4NC5326-2DE21
0,5
环形电流互感器600/1A 5VA 4NC5327-0CE20
1
环形电流互感器600/5A 5VA 4NC5327-2CE20
1
环形电流互感器600/1A 5VA4NC5327-0CE21
1
环形电流互感器600/1A 5VA4NC5327-0DE21
0,5
环形电流互感器600/5A 5VA4NC5327-2CE21 1
环形电流互感器600/5A 5VA4NC5327-2DE21
0,5
环形电流互感器750/1A 5VA 4NC5328-0CE20
1
环形电流互感器750/5A 5VA 4NC5328-2CE20 1
环形电流互感器1000/1A 10VA 4NC5431-0CH20
1
环形电流互感器1000/5A 10VA 4NC5431-2CH20
1
环形电流互感器800/1A 10VA  4NC5431-0CH21
1
环形电流互感器800/1A 10VA   4NC5431-0DH21
0,5
环形电流互感器800/5A 10VA  4NC5431-2CH21
1
环形电流互感器800/5A 10VA  4NC5431-2DH21
0,5
环形电流互感器1250/1A 10VA   4NC5433-0CH20
1
环形电流互感器1250/5A 10VA   4NC5433-2CH20
1
环形电流互感器1200/1A 10VA  4NC5433-0DH21
1
环形电流互感器1200/5A 10VA  4NC5433-2DH21
0,5
环形电流互感器1500/1A 10VA  4NC5434-0CH20
1
环形电流互感器1500/5A 10VA   4NC5434-2CH20 1
环形电流互感器1250/1A 10VA4NC5434-0CH21
1
环形电流互感器1250/5A 10VA4NC5434-2CH21
1
环形电流互感器1500/1A 10VA  4NC5435-0CH21
1
环形电流互感器1500/1A 10VA  4NC5435-0DH21
0,5
环形电流互感器1500/5A 10VA  4NC5435-2CH21
1
环形电流互感器1500/5A 10VA  4NC5435-2DH21
0,5
环形电流互感器1600/5A 15VA  4NC5436-2DK21
0,5


表 2

7KT12型的电流互感器
   

电流变送器订货号精度等级
电流互感器AC 3x60/5A7KT12001
电流互感器AC 3x100/5A7KT12011
电流互感器AC 3x150/5A7KT12021

表 3

3NJ69x0-3Bxxx型的电流互感器
   

电流变送器订货号精度等级
电流互感器50/1A 1VA3NJ6920-3BB111
电流互感器50/5A 1VA3NJ6920-3BB211
电流互感器100/1A 2.5VA3NJ6920-3BD111
电流互感器100/1A 1.5VA3NJ6920-3BD120.5
电流互感器100/1A calibrated 1.5VA3NJ6920-3BD130.5
电流互感器100/5A 2.5VA3NJ6920-3BD211
电流互感器100/5A 1.5VA3NJ6920-3BD220.5
电流互感器100/5A calibrated 1.5VA3NJ6920-3BD230.5
电流互感器150/1A 2.5VA3NJ6920-3BE111
电流互感器150/1A 1.5VA3NJ6920-3BE120.5
电流互感器150/1A 1VA3NJ6920-3BE130.5
电流互感器150/5A 2.5VA3NJ6920-3BE211
电流互感器150/5A 1.5VA3NJ6920-3BE220.5
电流互感器150/5A calibrated 1.5VA3NJ6920-3BE230.5
电流互感器200/1A 2.5VA3NJ6930-3BF111
电流互感器200/1A 5VA3NJ6930-3BF120.5
电流互感器200/5A 2.5VA3NJ6930-3BF211
电流互感器200/5A 2.5VA3NJ6930-3BF220.5
电流互感器300/1A 5VA3NJ6940-3BH111
电流互感器300/1A 5VA3NJ6940-3BH120.5
电流互感器300/1A calibrated 5VA3NJ6940-3BH130.5
电流互感器300/5A 5VA3NJ6940-3BH211
电流互感器300/5A 5VA3NJ6940-3BH220.5
电流互感器300/5A calibrated 5VA3NJ6940-3BH230.5
电流互感器400/1A 5VA3NJ6940-3BJ111
电流互感器400/1A 5VA3NJ6940-3BJ120.5
电流互感器400/1A calibrated 5VA3NJ6940-3BJ130.5
电流互感器400/5A 5VA3NJ6940-3BJ211
电流互感器400/5A 5VA3NJ6940-3BJ220.5
电流互感器400/5A calibrated 5VA3NJ6940-3BJ230.5
电流互感器500/1A 5VA3NJ6940-3BK111
电流互感器500/1A 5VA3NJ6940-3BK120.5
电流互感器500/1A calibrated 5VA3NJ6940-3BK130.5
电流互感器500/5A 5VA3NJ6940-3BK211
电流互感器500/5A 5VA3NJ6940-3BK220.5
电流互感器500/5A calibrated 5VA3NJ6940-3BK230.5
电流互感器600/1A 5VA3NJ6940-3BL111
电流互感器600/1A 5VA3NJ6940-3BL120.5
电流互感器600/1A calibrated 5VA3NJ6940-3BL130.5
电流互感器600/5A 5VA3NJ6940-3BL211
电流互感器600/5A 5VA3NJ6940-3BL220.5
电流互感器600/5A calibrated 5VA3NJ6940-3BL230.5

表 4

更多信息
 关于AI 能量计模块表的详细信息请参考一下手册

  •  SIMATIC ET 200SP analog input module AI Energy Meter CT ST

  • SIMATIC ET 200SP analog input module AI Energy Meter CT HF

  • Delivery Release: Generation change for ET200SP Energy Meter Modules of the Standard function class

应用示例:

  •  Configuring and Using the Energy Meter 480VAC 

附加关键字
 仪表变送器, 总电阻, Zn


原文地址:https://support.industry.siemens.com/cs/document/85477190/%E5%A6%82%E4%BD%95%E4%B8%BAet-200sp-%E8%83%BD%E9%87%8F%E8%A1%A8%E9%80%89%E6%8B%A9%E7%94%B5%E6%B5%81%E4%BA%92%E6%84%9F%E5%99%A8%E5%B9%B6%E5%B0%86%E5%85%B6%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E5%88%B0%E6%A8%A1%E5%9D%97%EF%BC%9F?dti=0&lc=zh-CN

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