Typer av strömtransformatorer

Strömtransformatorer (CT) minskar eller sänker strömnivåerna för mätning eller skyddstillämpningar. De används ofta med wattimmätare och skyddsreläer eller som utlösningsspolar i magnetiska brytare.

Det är viktigt att välja en CT med ett varvförhållande som är kompatibelt med mätinstrumentet eller skyddsreläet. Dessutom bör belastningsmotståndet väljas noggrant för att minimera brus och signalförvrängning.

Typer

Det finns många olika typer av strömtransformatorer i syfte att mäta de höga växelströmsnivåer som överförs genom kraftsystem. Var och en har sin egen specifika konstruktion och design som gör att den kan tjäna olika syften.

Den grundläggande strukturen för strömtransformatorer inkluderar en primärlindning, en sekundärlindning och en magnetisk kärna med isoleringsmaterial. Den typ som väljs ska kunna hantera de aktuella nivåerna i systemet.

Vissa typer av strömtransformatorer använder en design av fönstertyp som gör att kretskabeln kan glida över primärledaren utan att koppla bort den. Den primära ledaren i dessa typer kan bestå av en rak kopparstång som passerar genom fönstret för att ge ett enda varv eller en lindad sekundär med många varv.

Strömtransformatorernas noggrannhet mäts vid full belastning och beskrivs ofta av förhållandenoggrannhetsklassen, som följs av en siffra som anger maximalt tillåten avvikelse mellan primär- och sekundärströmstorleken. Vissa CT:er är klassade för mätnoggrannhet medan andra är klassade för skyddstillämpningar.

Ansökningar

Strömtransformatorer används i många mätapplikationer för att reducera de höga strömnivåerna i kraftelektroniska kretsar till en säker nivå som kan mätas med en mätanordning. De ger också isolering mellan den elektriska kretsens höga strömmar och spänningar och mät- eller skyddskretsarna.

Generellt har strömtransformatorn några varv primärlindning och ett större antal varv i sekundären. Detta arrangemang hänvisas till som en kvottyp CT. Till exempel är en primärlindning med ett varv konfigurerad att producera en sekundärström på 5 ampere för varje 500 ampere som strömmar i primärledaren.

Andra typer av strömtransformatorer inkluderar fönstret, delad kärna och stång. Den delade kärnan CT gör att primärledaren kan klämmas runt den och är designad för snabb installation. Den är också konstruerad för att motstå en högre termisk överström och lägre felfrekvens än stångtypen. Det är viktigt att notera att en strömtransformator aldrig bör vara öppen när primärströmmen är igång. Detta kommer att få det primära magnetfältet att mättas och kan allvarligt försämra dess noggrannhet.

Varvförhållande

Transformatorvarvsförhållandet är förhållandet mellan antalet varv på sekundärsidan och primärlindningen. Det är ett viktigt test att utföra när man bedömer en strömtransformators tillstånd. Ett test av transformatorvarvsförhållandet utförs vanligtvis under acceptanstestning och under underhåll för att upptäcka eventuell isoleringsförsämring, kortslutna varv eller felaktiga anslutningar. Den används också för att verifiera transformatorns märkskylts klassificering.

Varvförhållandet beräknas genom att dividera antalet primärlindningsvarv med antalet sekundära lindningsvarv. Resultatet är en faktor som multipliceras med strömmen som passerar genom kärnan för att skapa den EMF som induceras i sekundärlindningen.

Vid utförande av varvförhållandetestet ska testkablarna anslutas till motsvarande H1, H2 och H3 transformatorterminaler/bussningar. H0-testkabeln kan användas om transformatorn är ansluten. De uppmätta resultaten bör ligga inom 0,5 % av de beräknade förhållandena.

Belastningsmotstånd

Många elektriska komponenter är känsliga för höga strömmar. Därför är det viktigt att skydda dem från skador och se till att de fungerar korrekt. Att välja rätt strömtransformator är avgörande för att säkerställa att dessa krav uppfylls.

En av de vanligaste användningsområdena för CT är för mätning och skyddstillämpningar. De används i en mängd olika former, till exempel handhållen kläm-CT och delad kärna CT. De finns också i olika former, storlekar och klassificeringar för att möta olika applikationsbehov.

CT:ns sekundära terminal kan anslutas till ett belastningsmotstånd för att öka utgångsspänningen på CT:n. Det bör dock noteras att primärströmmen också kommer att passera genom belastningsmotståndet. För att bestämma det rätta värdet för ett belastningsmotstånd är det viktigt att överväga CT:s varvförhållande och dess noggrannhetsklassning. Ju högre dessa värden är, desto mer exakt blir CT.