Jak se proudové transformátory (ct) používají při měření?

A transformátor napětí (CT) je transformátor používaný k měření střídavého proudu v obvodu. Skládá se z primární cívky, což je vodič, který dodává proud do testovaného obvodu, a sekundární cívky (nebo cívek), která se připojuje k měřiči nebo jinému přístroji. Proud v sekundární cívce je přímo úměrný proudu v primární cívce.

Jako každý jiný elektrický transformátor má i proudový transformátor primární vinutí, jeden závit (vodič), jádro a sekundární vinutí; fyzika je stejná jako u transformátoru napětí. Vysoký střídavý proud, který je pro měřič příliš silný, prochází primární cívkou a vytváří magnetické pole v železném jádru, které pak prochází magnetickým polem v železném jádru a vytváří nízký proud v sekundární cívce, aby bylo možné bezpečně měřit skutečný proud.

Proudové transformátory převádějí proud z vysoké hodnoty na nízkou hodnotu (ne napětí).

Běžná použití CT

Mezi dvě nejčastější použití proudových transformátorů patří:

1. Měření a sledování spotřeby elektrické energie

Proudové transformátory jsou široce používány v metrologii, protože mohou bezpečně měřit velké proudy ve vedení.

Dnes je nemožné najít přístroje, které by dokázaly efektivně měřit vysoká napětí a vysoké proudy, a proto se k přesnému měření proudu a napětí v obvodech používají transformátory bez ohledu na velikost obvodu. Díky pokrokům v polovodičové elektronice jsou elektroměry schopny snímat velmi nízké proudy s velkou přesností. To umožňuje použití velmi malých přístrojů nebo sdružování více přístrojů do menší skříně, což vytváří příležitosti pro systémy měření pro více zákazníků.

Díky schopnosti přístroje detekovat malé proudy a malé zátěži obvodů v měřicím přístroji lze železné jádro transformátoru vyrobit velmi malé. Umožňuje také, aby sekundární vinutí transformátoru bylo velmi malé, aby přeneslo velmi nízké proudy, například 100 mA nebo 0,1 A.

Tyto malé proudy mají další výhodu v tom, že snižují sekundární napětí, což umožňuje upínacímu mechanismu zajistit, aby byl proudový transformátor jiskrově bezpečný.

To je důvod, proč jsou samozkratovací, mA sekundární a samozkratovací transformátory proudu první volbou pro pomocné měření. Kromě své bezpečnosti zabírají velmi málo místa v elektroinstalačním žlabu rozvaděče a nevyžadují zkratovací bloky.

Díky své malé velikosti jsou transformátory proudu také velmi účinné při měření spotřeby energie téměř každého elektrického obvodu v dané části budovy nebo jakéhokoli průmyslového zařízení. Díky tomu je relativně snadné fakturovat zákazníkům na základě spotřeby elektřiny.

2. Chraňte přístrojové vybavení a elektrickou síť

Proudové transformátory se také používají k ochraně elektrické infrastruktury před přetížením a zkraty. Říká se jim chráněné přístrojové transformátory.

V těchto aplikacích jsou sekundární vodiče proudových transformátorů připojeny k citlivému měřicímu zařízení nazývanému ochranná relé.

Tato relé vypínají ochranné zařízení (jistič), když je v obvodu nadproud, buď způsobený přetížením obvodu, nebo obvykle zkratem.

V ochranných aplikacích musí být proudové transformátory dimenzovány jinak, zejména proto, že zatížení ochranného relé může být větší než zatížení měřicího přístroje. Jádro musí být také dostatečně velké, aby se zabránilo saturaci CT při vysokých proudech na primární části. Právě během těchto nadproudových období musí CT zachovat svou proporcionalitu, aby byla zajištěna odpovídající ochrana. To může být jeden z důvodů větší velikosti ochranného transformátoru.

Proudové transformátory jsou důležitou součástí měření. Poskytují bezpečnou a vysoce přesnou metodu měření proudu používaného v domácnosti nebo v elektrické síti. Jeho široké použití z něj dělá klíčovou součást elektrické infrastruktury a výroby po celém světě.