Current Transformer

Current Transformer

Generalno, strujni transformatori i ampermetri se koriste zajedno kao upareni par u kojem je konstrukcija strujnog transformatora takva da omogući maksimalnu sekundarnu struju koja odgovara odbijanju na ampermetru. U većini strujnih transformatora postoji približan odnos obrnutog okreta između dvije struje u primarnom i sekundarnom namotu. Zbog toga je kalibracija CT-a generalno za određeni tip ampermetra.

Većina strujnih transformatora ima standardnu sekundarnu ocjenu 5 ampera s primarnim i sekundarnim strujama izraženim kao omjer kao što je 100/5. To znači da je primarna struja 20 puta veća od sekundarne struje tako da kada 100 ampera teče u primarnom vodiču to će rezultirati 5 ampera koji teče u sekundarnom namotu. Strujni transformator od 500/5 će proizvesti 5 ampera u sekundarnom za 500 ampera u primarnom provodniku, 100 puta veći.

Povećanjem broja sekundarnih namotaja, Ns, sekundarna struja može biti znatno manja od struje u primarnom krugu koja se mjeri jer se povećava Ns, a smanjuje se za proporcionalnu količinu. Drugim riječima, broj zavoja i struja u primarnom i sekundarnom namotu su povezani inverznom proporcijom.

Strujni transformator, kao i svaki drugi transformator, mora zadovoljiti amp-turn jednadžbu i iz našeg vodiča o dvostrukim naponskim transformatorima znamo da je taj omjer jednak: iz kojeg dobijamo:

Omjer struje će postaviti omjer okreta i kao primarni obično se sastoji od jednog ili dva okreta, dok sekundarni može imati nekoliko stotina okreta, omjer između primarnog i sekundarnog može biti prilično velik. Na primjer, pretpostavimo da je struja primarnog namota 100A. Sekundarni namot ima standardnu snagu od 5A. Tada je odnos između primarne i sekundarne struje 100A-do-5A, ili 20: 1. Drugim riječima, primarna struja je 20 puta veća od sekundarne struje.

Treba napomenuti, međutim, da strujni transformator sa oznakom 100/5 nije isti kao onaj ocijenjen kao 20/1 ili podjela od 100/5. To je zato što omjer 100/5 izražava “ulazno / izlaznu strujnu ocjenu”, a ne stvarni omjer primarne i sekundarne struje. Takođe imajte na umu da se broj zavoja i struja u primarnom i sekundarnom namotu odnose na obrnutu proporciju.

Ali relativno velike promjene u omjeru struje transformatora struje mogu se postići mijenjanjem primarnih skretanja kroz prozor CT-a gdje je jedan primarni okret jednak jednom prolazu i više od jednog prolaza kroz prozor rezultira promjenom električnog omjera.

Tako se, na primer, strujni transformator sa odnosom od 300 / 5A može pretvoriti u drugi od 150 / 5A ili čak 100 / 5A prolaskom glavnog primarnog provodnika kroz njegov unutrašnji prozor dva ili tri puta kako je prikazano. To omogućava strujnom transformatoru veće vrijednosti da osigura maksimalnu izlaznu struju za ampermetar kada se koristi na manjim primarnim strujnim linijama.

Primarni omjer strujnog transformatora

Primjer strujnog transformatora br

Strujni transformator barskog tipa koji ima 1 okret na svom primarnom i 160 okretaja na svom sekundarnom se koristi sa standardnim rasponom ampermetara koji imaju unutarnji otpor od 0,2Ω. Ampermetar je potreban za postizanje potpunog otklona kad je primarna struja 800 ampera. Izračunajte maksimalni sekundarni i sekundarni napon na ampermetru.

Sekundarna struja:

Napon na ampermetru:

Vidimo gore da pošto je sekundarni strujni transformator povezan preko ampermetra, koji ima veoma mali otpor, pad napona na sekundarnom namotu je samo 1,0 volti pri punoj primarnoj struji.

Međutim, ako je ampermetar uklonjen, sekundarni namotaj postaje efektivno otvoren, tako da transformator djeluje kao pojačani transformator. Ovo je delimično zbog velikog povećanja magnetskog fluksa u sekundarnom jezgru kao reaktancije sekundarnog propuštanja utiče na sekundarni indukovani napon jer nema suprotne struje u sekundarnom namotu da bi se to sprečilo.

Rezultat je vrlo visoki napon induciran u sekundarnom namotu jednak omjeru: Vp (Ns / Np) koji se razvija preko sekundarnog namota. Tako, na primer, pretpostavimo da se naš strujni transformator odozgo koristi na trofaznom naponskom naponu od 480 volti prema zemlji. Stoga:

Ovaj visoki napon je zbog toga što je volt po omjeru okretanja gotovo konstantan u primarnom i sekundarnom namotu, a kao Vs = Ns * Vp vrijednosti Ns i Vp su visoke vrijednosti, tako da je Vs izuzetno visok.

Iz tog razloga strujni transformator nikada ne treba ostavljati otvorenog kruga ili raditi bez opterećenja priključenog kada glavna primarna struja teče kroz njega kao što naponski transformator nikada ne smije raditi u kratkom spoju. Ako se ampermetar (ili opterećenje) treba ukloniti, prvo treba postaviti kratki spoj preko sekundarnih priključaka kako bi se uklonio rizik od udara.

Ovaj visoki napon je zbog toga što kada je sekundarni otvoren krug, željezno jezgro transformatora radi sa visokim stepenom zasićenja i sa njom da ga zaustavi, proizvodi nenormalno veliki sekundarni napon, au našem jednostavnom primeru iznad, ovo je izračunato at 76.8kV !. Ovaj visoki sekundarni napon može oštetiti izolaciju ili izazvati strujni udar ako se terminali CT-a slučajno dodirnu.

Ručni strujni transformatori

Dostupni su mnogi specijalizovani tipovi strujnih transformatora. Popularni i prenosivi tipovi koji se mogu koristiti za merenje opterećenja kola nazivaju se „merne kleme“ kao što je prikazano.

Merne stezaljke se otvaraju i zatvaraju oko provodnika za mjerenje struje i mjere se njegovom strujom određivanjem magnetnog polja oko njega, što omogućuje brzo očitavanje mjerenja na digitalnom zaslonu bez odvajanja ili otvaranja kruga.

Kao i ručna stezaljka tipa CT, na raspolaganju su split strujni transformatori koji imaju jedan kraj koji se može ukloniti tako da vodič za opterećenje ili sabirnica ne moraju biti isključeni da bi se instalirali. Dostupne su za merenje struje od 100 do 5000 ampera, sa kvadratnim prozorima veličine od 1 over do preko 12 ″ (25 do 300 mm).

Zatim da rezimiramo, strujni transformator (CT) je tip instrument transformatora koji se koristi za pretvaranje primarne struje u sekundarnu struju kroz magnetni medij. Njegov sekundarni namot tada obezbeđuje mnogo smanjenu struju koja se može koristiti za detekciju prekomerne struje, podtoka, vršne struje ili srednjih strujnih uslova.

Primarni svitak strujnih transformatora je uvijek spojen u seriju s glavnim provodnikom, što dovodi do toga da se on naziva i serijskim transformatorom. Nominalna sekundarna struja je ocijenjena na 1A ili 5A radi lakšeg mjerenja. Konstrukcija može biti jedan jedini primarni obrt kao kod toroidalnog, donutog ili barskog tipa, ili nekoliko primarnih okreta rane, obično za niske koeficijente struje.

Strujni transformatori se koriste kao proporcionalni strujni uređaji. Stoga sekundarni namotaj strujnih transformatora nikada ne smije raditi u otvorenom krugu, kao što naponski transformator nikada ne smije raditi u kratkom spoju.

Vrlo visoki naponi nastaju uslijed otvorenog kruga sekundarnog kruga strujnog transformatora na napajanje tako da se njihovi priključci moraju kratko spojiti ako se ampermetar mora ukloniti ili kada CT nije u upotrebi prije uključivanja sustava.

U narednom vodiču o Transformerima pogledaćemo šta se dešava kada spojimo tri pojedinačna transformatora u zvezdi ili delta konfiguraciji kako bismo proizveli veći transformator koji se zove Trifazni transformator koji se koristi za napajanje 3-faznog napajanja.

Za više informacija, kontaktirajte nas na sales@xfullstar.com