Bộ chuyển đổi dòng 5A/10A sang 4-20mA

Bộ chuyên đổi CT biến dòng 5A/10A ra 4-20mA là thiết bị dùng trong hệ thống SCADA giám sát điện năng. Chúng thường được đi kèm với các loại biến dòng sơ cấp hay hạ thế. Nhìn chung, loại biến dòng hạ thế này sẽ chuyển đổi từ một dòng điện áp cao như 100A sang 5A hoặc 10A. Tuy nhiên, đây dạng là dòng tín hiệu không thể nối trực tiếp đến PLC, hay các màn hình hiển thị…

Chính vì vậy, mà chúng ta sẽ dùng thêm một bộ trung gian. Đó chính là bộ chuyển đổi CT biến dòng. Vậy đây là thiết bị hoạt động như thế nào? Trong bài viết này, các bạn sẽ hiểu rõ về những ưu và nhược điểm của bộ. Ngoài ra, ứng dụng thực tế khi sử dụng bộ chuyển đổi dòng.

Bộ chuyển đổi CT biến dòng 0-5A/0-10A

Trước khi tìm hiểu về bộ chuyển đổi CT dòng trên. Ắt hẳn các bạn cũng nên hiểu về loại biến dòng sơ cấp hay hạ thế là gì? Đồng thời vai trò của bộ này trong việc giám sát điện năng.

Biến dòng sơ cấp là loại biến dòng dùng để chuyển đổi giá trị dòng điện thứ cấp sang sơ cấp. Hiểu đơn giản là dùng chuyển đổi từ một giá trị cường độ dòng điện cao sang cường độ dòng điện là 5A hoặc 10A. Đây là hai thông số phổ biến đối với các loại biến dòng sơ cấp.

Khác với biến dòng trung thế, biến dòng sơ cấp sẽ sử dụng nguyên lý Hall Effect. Là hiệu ứng cảm ứng điện từ, đây là nguyên lý được học hồi trung học. Đơn giản là khi có dòng điện sẽ sản sinh ra một suất điện động. Tiếp đến, xét về cấu tạo của các loại biến dòng.

Chúng thường có một lỗi nam châm bên trong dùng để tạo thành môi trường có từ tính. Lúc này, khi có môi trường từ tính. Về cơ bản, sự thay đổi này sẽ ảnh hưởng đế từ thông khi có dòng điện chạy qua.

Từ đò, tín hiệu ngõ ra của biến dòng này sẽ được hạ thành 5A hoặc 10A. Tính tới thời điểm hiện tại, thì trên thị trường đã có rất nhiều loại CT dòng. Có thể như là biến dòng 50, 200, 250, 300, 500 sang 5A/10A hoặc hơn.

Nhưng, đồng thời đây cũng là một nhược điểm. Vì tín hiệu dạng Ampe như này không còn phù hợp với các hệ thống giám sát hiện nay. Hẳn ai ai cũng cũng biết rằng, tín hiệu của PLC, bộ hiển thị, HMI trong hệ thống SCADA. Thường hay dùng tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V.

Vậy làm thế nào mà chúng ta có thể kết nối giữa các thiết bị CT dòng sang PLC? Để có một phương pháp giải thích thì hợp, các bạn đọc thêm mục bên dưới nhé!

Cảm biến dòng điện 4-20mA

Khác hoàn toàn so với nhiều loại biến dòng 50/5A, 200/5A, 300/10A…. Thì cảm biến dòng điện 4-20mA này có đặc điểm lớn là dùng chuyển đổi trực tiếp sang 4-20mA. Tức là, nó cho phép bạn chuyển đổi từ 5A, 10A….40A…100A…300A sang 4-20mA.

Chính vì thế, bộ này sẽ phù hợp cho các dòng diện không có dòng điện max là 300A. Có lẽ, bộ này sẽ phù hợp với việc giám sát các thể loại dòng điện trong motor, van…

Điểm khác biệt lớn giữa cảm biến dòng điện 4-20mA và CT dòng 50/5A?

Như mình đã giải, biến dòng CT dòng loại 50/5A được gọi là biến dòng sơ cấp. Còn loại biến dòng trực tiếp sang 4-20mA gọi là cảm biến dòng. Hiểu đơn giản là thay vì chuyển đổi dòng điện I = 50A sang 5A và sang 4-20mA trong việc giám sát.

Thì loại cảm biến dòng sẽ dùng chuyển đổi I = 50A sang 4-20mA luôn. Vậy từ đó đối với giải pháp như vậy, sẽ tiết kiệm thời gian lắp đặt. Hay tiết kiệm kinh phí mua sử dụng mục đích giám sát dòng sang 4-20mA.

Tham khảo bài viết: Biến dòng là gì? | Nguyên lý và cấu tạo chung của các loại biến dòng

Bộ chuyển đổi biến dòng sang 4-20mA

Nhu cầu sử dùng để đo lường dòng điện có Ampe lớn hiện càng nhiều. Cũng bởi vì, mấy loại này là dạng biến dòng cận hiện đại. Thế nên, xét với nền công nghệ 4.0 hiên nay sẽ hơi lỗi thời.

Chính vì vài lý do cơ bản trên, mà chúng ta hay kỹ sư nên phải dùng thêm các bộ cuyển đổi CT dòng sang 4-20mA hoặc 0-10V. Bộ chuyển đổi biến dòng Z201 hoặc Z201-H này là một sản phẩm được thiết kế từ Ý của hãng SENECA.

Trước tên, đây là bộ chuyển đổi sẽ sử dụng các nguồn ngoài để cung cấp. Thông thường sẽ sử dụng nguồn 24V hoặc là dùng bộ 220V. Trường hợp khi dùng 220V là khi trong tủ điện bên bạn chỉ có nguồn này là chủ yếu.

Bên cạnh đó, đôi khi có thể sảy ra hiện trạng truyền điện áp hoặc rò rỉ điện áp. Làm cho đường dây truyền tải tín hiệu bị hư hại và hậu quả có thể dẫn đến các thiết bị liên quan trong tủ.

Do đó, bộ này sẽ được thiết kế thêm khả năng cách ly điện áp. Không giống như các bộ chống sét lan truyền có khả năng cách ly lên đến 40000 V. Thì bộ này khả năng của nó sẽ bằng 10%. Tức là 4000 VAC.

Cách ly điện áp này còn phải hiểu rằng sự cách ly giữa hai ngõ Power supply và Output. Và hiển nhiên, nhiệt độ trong tủ không nên vượt quá 55 độ C. Đây cũng là một nhược điểm của bộ chuyển đổi biến dòng này.

Về những đặc điểm khác của bộ này, thì nó còn có thêm Dip-Switch dùng để thay đổi giá trị tương ứng với dòng vào. Nhưng, nếu nói về bộ chính xác thì bộ này sẽ chuyển đổi so với dòng điện áp thực tế khoảng 0,3%. Ngoài trừ tiêu hao tín hiệu trên dây điện.

Thông số kỹ thuật

Nguồn cấp: 24V hoặc 220V

Điện năng tiêu thụ: 2,5W.

Cách ly điện năng: 4000 VAC

Độ chính xác: 0,3%

Thời gian phản hồi tín hiệu: 200ms

Có đèn Led báo tín hiệu

Cài đặt: Bằng dip-switch

Nhiệt độ: 0-55 độ C

Tín hiệu ngõ vào: 0-5A hoặc 0-10A

Tín hiệu ngõ ra: 0-10V (0-1V, 0-5V, 2-10V) và 4-20mA (0-20mA Active/Passive)

Cấp bảo vệ: IP20

Dùng để lắp tủ điện: DIN rail 35mm

Cách nối dây bộ chuyển đổi

Về cách nối dây cho bộ chuyên đổi CT biến dòng 5A/10A ra 4-20mA. Thì bộ này cũng được ghi rõ ràng trên bề mặt của thiết bị. Đồng thời datasheet của nó cũng khi rõ rằng về cách nối dây. Tuy nhiên, dành cho những bạn nào rành nối dây. Hãy thử đọc cách giải thích của mình dưới đây.

Bộ này sẽ gồm có các ngõ: (1), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9).  Tuy nhiên, đối với việc cấp nguồn cho bộ này, sẽ dùng chân (1) – (3). Tín hiệu ngõ vào đối với 10A thì (7) – (8). Còn 5A thì (7) – (9).

Cuối cùng là tín hiệu ngõ Output. Tín hiệu điện áp sẽ dùng (6) – (1). Còn đối với tín hiệu dòng 4-20mA sẽ là (4) – (5).

Ưu và nhược điểm bộ chuyển đổi CT biến dòng

Về ưu điểm

Dùng chuyển đổi 0-5A/0-10A sang 4-20mA

Có đèn Led báo hiệu nguồn vào

Cách lý điện áp giữa Power supply/ Output 4000 Vac

Lắp được tủ điện

Về nhược điểm

Không chịu được nhiệt độ cao. Tối đa là 55 độ

Việc tùy chỉnh Dip-switch dễ nhầm lẫn.

Mua bộ CT biến dòng analog 4-20mA ở đâu?

Bộ chuyên đổi CT biến dòng 5A/10A ra 4-20mA là một thiết bị trung gian trong các hệ thống đo lường dòng điện. Để có thể giám sát và hiển thị trên màn hình thông qua PLC. Thì bộ này sẽ giúp bạn trong việc chuyển đổi qua lại các tín hiệu trên.

Đối với những kỹ sư nào chưa có nhiều kinh nghiệm về việc lắp đặt. Nếu như, trong việc sử dụng bộ này mà gặp vấn đề về lắp đặt. Như là nối dây hoặc cài đặt mà gặp rắc rối thì kỹ sư có thể liên hệ mình thông qua thông tin bên dưới.

Ngoài ra, để có một giải pháp phù hợp dùng trong việc chuyển đổi tín hiệu. Mà bạn đang cần một giải pháp công nghiệp, kỹ sư có thể liên hệ thông tin bên dưới để mình tư vấn cho nhé.

Công ty Hưng Phát mình chuyên cung cấp giải pháp về các bộ chuyển đổi tín hiệu. Cùng với một số thiết bị trong hệ thống IOT…. Ngoài ra, còn có các loại cảm biến điện dung, siêu âm hoặc radar cho một số môi trường bình thường. Hoặc thâm chí yêu cầu tiêu chuẩn chống cháy nổ.

Kỹ sư cơ điện – tử

Nguyễn Thành Đạt