Typy prúdových transformátorov

Prúdové transformátory (CT) znižujú alebo znižujú úrovne prúdu pre aplikácie merania alebo ochrany. Často sa používajú s wattmetrami a ochrannými relé alebo ako vypínacie cievky v magnetických ističoch.

Je dôležité vybrať CT s pomerom závitov, ktorý je kompatibilný s meracím prístrojom alebo ochranným relé. Okrem toho by mal byť záťažový odpor starostlivo vybraný, aby sa minimalizoval šum a skreslenie signálu.

Typy

Existuje mnoho rôznych typov prúdových transformátorov na účely merania vysokých úrovní striedavého prúdu, ktoré sa prenášajú cez energetické systémy. Každý má svoju špecifickú konštrukciu a dizajn, ktorý mu umožňuje slúžiť na rôzne účely.

Základná štruktúra prúdových transformátorov zahŕňa primárne vinutie, sekundárne vinutie a magnetické jadro s izolačným materiálom. Zvolený typ musí byť schopný zvládnuť aktuálne úrovne v systéme.

Niektoré typy prúdových transformátorov používajú okennú konštrukciu, ktorá umožňuje nasunutie kábla obvodu cez primárny vodič bez jeho odpojenia. Primárny vodič v týchto typoch môže pozostávať z priamej medenej tyče, ktorá prechádza oknom, aby poskytla jeden závit alebo vinutý sekundárny s mnohými závitmi.

Presnosť prúdových transformátorov sa udáva pri plnom zaťažení a často sa popisuje triedou presnosti pomeru, za ktorou nasleduje číslo, ktoré udáva maximálnu povolenú odchýlku medzi primárnou a sekundárnou veľkosťou prúdu. Niektoré CT sú určené pre presnosť merania, zatiaľ čo iné sú určené pre ochranné aplikácie.

Aplikácie

Prúdové transformátory sa používajú v mnohých meracích aplikáciách na zníženie vysokých prúdových úrovní výkonových elektronických obvodov na bezpečnú úroveň, ktorú možno merať pomocou meracieho zariadenia. Poskytujú tiež izoláciu medzi vysokými prúdmi a napätiami elektrického obvodu a meracími alebo ochrannými obvodmi.

Vo všeobecnosti má prúdový transformátor niekoľko závitov primárneho vinutia a väčší počet závitov v sekundárnom vinutí. Toto usporiadanie sa označuje ako pomerový typ CT. Napríklad primárne vinutie s jedným závitom je nakonfigurované tak, aby produkovalo sekundárny prúd 5 ampérov na každých 500 ampérov prúdiacich v primárnom vodiči.

Iné typy prúdových transformátorov zahŕňajú okno, delené jadro a tyč. Delené jadro CT umožňuje upnutie primárneho vodiča okolo neho a je navrhnuté pre rýchlu inštaláciu. Je tiež navrhnutý tak, aby vydržal vyšší tepelný nadprúd a nižšiu poruchovosť ako tyčový typ. Je dôležité poznamenať, že prúdový transformátor by nikdy nemal byť otvorený, keď je spustený primárny prúd. To spôsobí nasýtenie primárneho magnetického poľa a mohlo by to vážne zhoršiť jeho presnosť.

Pomer otáčok

Pomer závitov transformátora je vzťah medzi počtom závitov na sekundárnej strane a primárnym vinutím. Je to dôležitá skúška, ktorú treba vykonať pri posudzovaní stavu prúdového transformátora. Test pomeru závitov transformátora sa bežne vykonáva počas akceptačných testov a počas údržby, aby sa zistilo akékoľvek zhoršenie izolácie, skratované otáčky alebo nesprávne pripojenia. Používa sa tiež na overenie menovitého výkonu na štítku transformátora.

Pomer závitov sa vypočíta vydelením počtu závitov primárneho vinutia počtom závitov sekundárneho vinutia. Výsledkom je faktor, ktorý sa vynásobí prúdom, ktorý prechádza jadrom, aby sa vytvorilo EMF indukované v sekundárnom vinutí.

Pri vykonávaní testu pomeru závitov by mali byť testovacie vodiče pripojené k zodpovedajúcim svorkám/objímkam transformátora H1, H2 a H3. Ak je transformátor zapojený do hviezdy, je možné použiť testovací kábel H0. Namerané výsledky by mali byť v rozmedzí 0,5 % vypočítaných pomerov.

Záťažový odpor

Mnoho elektrických komponentov je citlivých na vysoké prúdy. Preto je dôležité ich chrániť pred poškodením a zabezpečiť, aby správne fungovali. Výber správneho prúdového transformátora je rozhodujúci pre zabezpečenie splnenia týchto požiadaviek.

Jedno z najbežnejších použití CT je pre aplikácie merania a ochrany. Používajú sa v rôznych formách, ako je ručné upínacie CT a CT s deleným jadrom. Sú tiež dostupné v rôznych tvaroch, veľkostiach a hodnoteniach, aby vyhovovali rôznym potrebám aplikácií.

Sekundárna svorka CT môže byť pripojená k zaťažovaciemu odporu, aby sa zvýšilo výstupné napätie CT. Treba však poznamenať, že primárny prúd bude prechádzať aj cez zaťažovací odpor. Na určenie správnej hodnoty záťažového odporu je dôležité zvážiť pomer závitov CT a jeho hodnotenie presnosti. Čím vyššie sú tieto hodnoty, tým presnejšie bude CT.