انواع ترانسفورماتورهای جریان

ترانسفورماتورهای جریان (CT) سطوح جریان را برای کاربردهای اندازه گیری یا حفاظت کاهش می دهند یا پایین می آورند. آنها اغلب با وات-ساعت متر و رله های محافظ یا به عنوان سیم پیچ در قطع کننده های مدار مغناطیسی استفاده می شوند.

انتخاب یک CT با نسبت چرخش که با ابزار اندازه گیری یا رله حفاظتی سازگار باشد، مهم است. علاوه بر این، مقاومت بار باید با دقت انتخاب شود تا نویز و اعوجاج سیگنال به حداقل برسد.

انواع

انواع مختلفی از ترانسفورماتورهای جریان به منظور اندازه گیری سطوح بالای جریان متناوب که از طریق سیستم های قدرت منتقل می شوند وجود دارد. هر کدام ساختار و طراحی خاص خود را دارند که به آن اجازه می دهد اهداف متفاوتی را انجام دهد.

ساختار اصلی ترانسفورماتورهای جریان شامل یک سیم پیچ اولیه، یک سیم پیچ ثانویه و یک هسته مغناطیسی با مواد عایق است. نوع انتخاب شده باید بتواند سطوح فعلی سیستم را مدیریت کند.

برخی از انواع ترانسفورماتورهای جریان از طرحی از نوع پنجره استفاده می‌کنند که می‌تواند کابل مدار را بدون جدا کردن آن از روی هادی اصلی لغزند. هادی اولیه در این انواع ممکن است از یک میله مسی مستقیم تشکیل شده باشد که از پنجره عبور می کند تا یک چرخش منفرد یا یک زخم ثانویه با پیچ های زیاد ایجاد کند.

دقت ترانسفورماتورهای جریان در بار کامل درجه بندی می شود و اغلب با کلاس دقت نسبت توصیف می شود که پس از آن عددی نشان می دهد که حداکثر انحراف مجاز بین مقدار جریان اولیه و ثانویه را نشان می دهد. برخی از CT ها برای دقت اندازه گیری رتبه بندی شده اند در حالی که برخی دیگر برای برنامه های حفاظتی رتبه بندی می شوند.

برنامه های کاربردی

ترانسفورماتورهای جریان در بسیاری از کاربردهای اندازه گیری برای کاهش سطح جریان بالای مدارهای الکترونیکی قدرت به سطح ایمن که می توان با دستگاه اندازه گیری اندازه گیری کرد، استفاده می شود. آنها همچنین بین جریان ها و ولتاژهای بالای مدار الکتریکی و مدارهای اندازه گیری یا حفاظت ایجاد می کنند.

به طور کلی، ترانسفورماتور جریان دارای چند دور سیم پیچ اولیه و تعداد دور بیشتری در ثانویه است. این آرایش به عنوان CT نوع نسبت نامیده می شود. به عنوان مثال، سیم پیچ اولیه با یک چرخش برای تولید جریان ثانویه 5 آمپر برای هر 500 آمپر جریان در هادی اولیه پیکربندی شده است.

انواع دیگر ترانسفورماتورهای جریان عبارتند از: پنجره، هسته تقسیم شده و میله. CT با هسته تقسیم شده اجازه می دهد تا هادی اولیه در اطراف آن بسته شود و برای نصب سریع طراحی شده است. همچنین به گونه ای طراحی شده است که نسبت به نوع میله ای، در برابر جریان اضافی حرارتی بالاتر و میزان خرابی کمتری مقاومت کند. توجه به این نکته مهم است که یک ترانسفورماتور جریان هرگز نباید در حین کار جریان اولیه در مدار باز قرار گیرد. این باعث اشباع شدن میدان مغناطیسی اولیه می شود و می تواند دقت آن را به طور جدی مختل کند.

نسبت چرخش

نسبت چرخش ترانسفورماتور رابطه بین تعداد دورهای سمت ثانویه و سیم پیچ اولیه است. هنگام ارزیابی وضعیت ترانسفورماتور جریان، آزمایش مهمی است. آزمایش نسبت چرخش ترانسفورماتور معمولاً در طول آزمایش پذیرش و در طول تعمیر و نگهداری انجام می شود تا هر گونه خرابی عایق، چرخش کوتاه یا اتصالات نامناسب را تشخیص دهد. همچنین برای تأیید رتبه پلاک ترانسفورماتور استفاده می شود.

نسبت پیچ ها با تقسیم تعداد پیچ ​​های سیم پیچ اولیه بر تعداد دور سیم پیچ ثانویه محاسبه می شود. نتیجه یک عامل است که در جریانی که از هسته می گذرد ضرب می شود تا EMF القا شده در سیم پیچ ثانویه ایجاد شود.

هنگام انجام تست نسبت چرخش، سیم های آزمایش باید به ترمینال ها/بوشینگ های ترانسفورماتور H1، H2 و H3 مربوطه متصل شوند. در صورتی که ترانسفورماتور متصل باشد می توان از سرب تست H0 استفاده کرد. نتایج اندازه گیری شده باید در محدوده 0.5 درصد نسبت های محاسبه شده باشد.

مقاومت بار

بسیاری از قطعات الکتریکی مستعد جریان زیاد هستند. از این رو، محافظت از آنها در برابر آسیب و اطمینان از عملکرد صحیح آنها مهم است. انتخاب ترانسفورماتور جریان مناسب برای اطمینان از برآورده شدن این الزامات حیاتی است.

یکی از رایج ترین کاربردهای CT برای کاربردهای اندازه گیری و حفاظتی است. آنها در اشکال مختلفی مانند CT دستی گیره دار و CT هسته تقسیم شده استفاده می شوند. آنها همچنین در اشکال، اندازه‌ها و رتبه‌بندی‌های مختلف برای رفع نیازهای برنامه‌های مختلف موجود هستند.

ترمینال ثانویه CT را می توان به یک مقاومت بار متصل کرد تا ولتاژ خروجی CT را افزایش دهد. البته باید توجه داشت که جریان اولیه از مقاومت بار نیز عبور خواهد کرد. برای تعیین مقدار مناسب برای یک مقاومت بار، مهم است که نسبت چرخش CT و درجه دقت آن را در نظر بگیرید. هر چه این مقادیر بالاتر باشد، CT دقیق تر خواهد بود.