Čo sú prúdové transformátory?

Prúdové transformátory sú nevyhnutnou súčasťou každej priemyselnej inštalácie a používajú sa na niekoľko rôznych aplikácií. Používajú sa na meranie spotreby elektrickej energie, na ochranu elektrickej infraštruktúry pred preťažením a skratom a na meranie vstupného napätia z vysokonapäťových prenosových vedení.

Možno ich nájsť v mnohých štýloch, tvaroch a hodnoteniach a sú obľúbenou voľbou pre elektrikárov po celom svete. Patria sem typy svorky, delené jadro a pevné jadro pre aplikácie s nízkym až stredným napätím.

CT sa používajú na meranie prúdu, ktorý prechádza vodičom, zvyčajne pomocou magnetického poľa vytvoreného pri prúdení prúdu cez toroidné jadro. Tento prúd potom indukuje napätie v sekundárnom vinutí.

CT sa skladá z laminovaného oceľového jadra, sekundárneho vinutia okolo jadra a izolačného materiálu obklopujúceho sekundárne vinutia. Keď prúd prechádza vodičom, vytvára magnetické pole, ktoré je v pravom uhle k smeru toku. Výsledné magnetické pole indukuje napätie v sekundárnom vinutí CT, ktoré sa potom môže merať prístrojom alebo meračom.

Primárne vinutie CT sa zvyčajne skladá z ťažkej medenej tyče, ktorá prechádza cez toroidné jadro. Krúžok toroidného jadra je potom obalený zákrutami medeného drôtu, niekedy so šiškou na jednom konci. Tento typ CT je známy aj ako „okenné“ CT.

Všeobecne povedané, menovitý sekundárny prúd CT je buď 5 alebo 1 ampér. Toto je založené na pomere závitov sekundárneho vinutia a hodnote hlavného zaťažovacieho vodiča CT.

Triedy presnosti sa delia na presnosť merania a presnosť ochrany (relé). Trieda merania CT určuje, do akej miery je chyba prúdu a fázový posun medzi primárnym a sekundárnym prúdom v rámci vopred určenej hodnoty. Trieda ochrany (relé) CT určuje rozsah maximálnej záťaže povolenej pre daný CT.

Keď je hlavný zaťažovací prúd CT vyšší ako menovitý prúd CT, v sekundárnom vinutí môže byť nadmerný magnetizačný tok, ktorý môže spôsobiť poruchu sekundárnej izolácie. To môže viesť k strate presnosti merania.

Aby sa predišlo tomuto problému, ochranné relé je umiestnené v sekundárnej časti CT, aby sa znížil prúd pretekajúci obvodom. To umožní CT pokračovať v prevádzke ako meracie zariadenie, ale tiež zabráni tomu, aby sa v primárnom vinutí CT generoval príliš vysoký prúd, čo by spôsobilo poruchu sekundárnej izolácie a stratu presnosti merania.

Rovnako ako všetky transformátory, CT majú maximálne množstvo energie, ktoré je možné premeniť na inú formu energie. Tento limit sa nazýva „záťaž CT“.

Ak záťaž CT prekročí svoju menovitú kapacitu, stratí presnosť a môže sa stať dokonca nebezpečným pri používaní, pretože môže spôsobiť poškodenie pripojených prístrojov. To je dôvod, prečo sa musí merať zaťaženie CT, aby sa zabezpečilo, že bude spĺňať špecifikácie svojej aplikácie.