ترانسفورماتور جریان چیست و چگونه یک ترانسفورماتور مناسب را انتخاب می کنید؟

A ترانسفورماتور جریان یک جزء حیاتی در سیستم های الکتریکی مدرن است. جریان متناوب (AC) را با کاهش جریان های بالا به مقادیر کمتر و قابل اندازه گیری به طور ایمن اندازه گیری می کند. مهندسان و متخصصان تدارکات اغلب نیاز دارند نه تنها عملکرد اصلی بلکه انواع خاص موجود را نیز درک کنند. این مقاله به رایج ترین سوالات فنی پاسخ می دهد. در مورد آن خواهید آموخت ترانسفورماتورهای جریان با دقت بالا برای اندازه گیری ، تقسیم هسته ای راهنمای نصب ترانسفورماتور جریان , ترانسفورماتورهای جریان برای کنتورهای انرژی , انتخاب نسبت ترانسفورماتور جریان ، و ترانسفورماتورهای جریان کلاس حفاظت برای رله ها . تمام اطلاعات بر اساس استانداردهای واقعی صنعت و بهترین شیوه های تولید است.

1. پنج کلمه کلیدی با جستجوی بالا برای ترانسفورماتور جریان

بر اساس تجزیه و تحلیل حجم جستجو و جستارهای مهندسی، پنج کلیدواژه دم بلند زیر امروزه بیشترین ارتباط را دارند. هر عبارت نشان دهنده یک هدف خاص کاربر از خرید تا طراحی است.

• ترانسفورماتور جریان با دقت بالا برای اندازه گیری
• راهنمای نصب ترانسفورماتور جریان هسته تقسیم شده
• ترانسفورماتور جریان برای یک کنتور انرژی
• انتخاب نسبت ترانسفورماتور جریان
• ترانسفورماتور جریان کلاس حفاظت برای رله

2. چگونه یک ترانسفورماتور جریان کار در عمل؟

A ترانسفورماتور جریان بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی عمل می کند. هادی اولیه از یک هسته مغناطیسی عبور می کند. سیم پیچ ثانویه یک جریان متناسب تولید می کند. خروجی استاندارد 5A یا 1A برای دستگاه های اندازه گیری است. برای کنتورهای الکترونیکی، سیگنال های ولتاژ خروجی CT های کم مصرف. نکته اصلی این است که مدار ثانویه هرگز نباید تحت بار باز شود. در غیر این صورت، ولتاژهای بالا خطرناک ظاهر می شود. این اصل اساسی برای همه انواع، از جمله ترانسفورماتورهای جریان برای کنتور انرژی برنامه های کاربردی

2.1 اجزای اصلی a ترانسفورماتور جریان

• هسته مغناطیسی (فولاد سیلیکونی، نانوکریستالی یا دائمی)
• سیم پیچ اولیه (اغلب یک شینه یا کابل)
• سیم پیچ ثانویه (چند دور سیم مسی عایق شده)
• سیستم عایق (کلاس B، F، یا H)
• مسکن و پایانه ها (رده بندی IP20 تا IP67)

3. راهنمای انتخاب: تطبیق ترانسفورماتور جریان Ratio Selection برای بارگذاری

درست است انتخاب نسبت ترانسفورماتور جریان دقت اندازه گیری و قابلیت اطمینان حفاظت را تضمین می کند. این نسبت رابطه بین جریان اولیه و ثانویه را مشخص می کند. به عنوان مثال، یک CT 600:5 هنگامی که 600A در اولیه جریان دارد، 5A را خروجی می دهد. شما باید جریان عملیاتی معمولی، حداکثر جریان خطا و بار را در نظر بگیرید. کم کردن اندازه منجر به اشباع می شود. بزرگ‌سازی دقت جریان پایین را کاهش می‌دهد. برای اندازه گیری، نسبتی را انتخاب کنید که بار معمولی بین 25 تا 100 درصد جریان اولیه نامی باشد.

3.1 جدول مقایسه انتخاب نسبت

جدول زیر انتخاب های نسبت معمولی را برای برنامه های مختلف مقایسه می کند. از آن به عنوان یک مرجع سریع استفاده کنید انتخاب نسبت ترانسفورماتور جریان .

4. راهنمای نصب: راهنمای نصب ترانسفورماتور جریان هسته تقسیم شده برای مقاوم سازی

بسیاری از تاسیسات موجود را نمی توان برای نصب قطع کرد. به همین دلیل است که مهندسان به یک دستگاه قابل اعتماد نیاز دارند راهنمای نصب ترانسفورماتور جریان تقسیم هسته . CT های هسته تقسیم شده در اطراف هادی بدون قطع شدن مدار باز می شوند. با این حال، نصب نادرست باعث ایجاد خطا می شود. ابتدا سطوح جفت کننده هسته را تمیز کنید. دوم، هسته را کاملاً ببندید تا زمانی که صدای کلیک را بشنوید. سوم، قفل قفل را محکم کنید. چهارم، بررسی کنید که فلش به سمت بار باشد. پنجم، سیم های ثانویه را به بار یا دستگاه اندازه گیری وصل کنید. هرگز ثانویه را باز نگذارید. این روش برای همه کار می کند ترانسفورماتور جریان هسته تقسیم شده طرح ها

• مرحله 1: مدار ثانویه را قبل از باز کردن CT خاموش کنید
• مرحله 2: از یک بلوک اتصال کوتاه برای اتصال/جدا کردن ایمن استفاده کنید
• مرحله 3: گیره هسته را با گشتاور مشخص شده سفت کنید (معمولاً 1.5-2.0 نیوتن متر)
• مرحله 4: قطبیت را با استفاده از یک مولتی متر و یک بار مشخص تست کنید
• مرحله 5: تاریخ نصب و نسبت را برای نگهداری در آینده مستند کنید

5. کاربردهای اندازه گیری: چرا از a ترانسفورماتور جریان با دقت بالا برای اندازه گیری ?

A ترانسفورماتور جریان با دقت بالا برای اندازه گیری برای اندازه گیری انرژی درجه درآمد ضروری است. CT های استاندارد دارای دقت کلاس 1.0 یا 3.0 هستند. CT های با دقت بالا به کلاس 0.5، 0.2 یا حتی 0.1 می رسند. این دستگاه ها خطی بودن را از 1% تا 120% جریان نامی حفظ می کنند. آنها همچنین خطاهای زاویه فاز کمتری دارند، معمولاً کمتر از 30 دقیقه. برای صورت‌حساب خدمات یا اندازه‌گیری فرعی در مراکز داده، این دقت از کاهش درآمد جلوگیری می‌کند. برای یک ترانسفورماتور جریان برای یک کنتور انرژی ، به دنبال مطابقت با IEC 61869-2 یا IEEE C57.13 باشید. جدول زیر کلاس های دقت را با هم مقایسه می کند.

5.1 مقایسه کلاس دقت برای اندازه گیری

6. برنامه های حفاظتی: با استفاده از a ترانسفورماتور جریان کلاس حفاظت برای رله

A ترانسفورماتور جریان کلاس حفاظت برای یک رله متفاوت از CT اندازه گیری طراحی شده است. CT های حفاظتی دقت را تحت جریان های خطا بالا حفظ می کنند. آنها نقطه اشباع زانو بالاتری دارند. تعیین استاندارد شامل یک کلاس دقت و یک ضریب حد دقت است. به عنوان مثال، 5P10 به معنای دقت 5 درصد در 10 برابر جریان نامی است. کلاس های رایج 5P10، 5P20 و 10P10 هستند. این CT ها رله های حفاظتی، رله های اضافه جریان و طرح های حفاظت دیفرانسیل را تغذیه می کنند. آنها در تابلو برق، مراکز حفاظت موتور و پست های شبکه اجباری هستند.

• 5P10: ± 5% خطا تا 10 برابر جریان نامی
• 5P20: خطای 5% تا 20 برابر جریان نامی (متداول ترین برای حفاظت صنعتی)
• 10P10: خطای 10% تا 10 برابر جریان نامی (گزینه اقتصادی)
• همیشه بررسی کنید که ولتاژ نقطه زانو (Vk) از ولتاژ تنظیم رله بیشتر باشد

7. کیفیت و گواهینامه برای یک قابل اعتماد ترانسفورماتور جریان

هنگام تهیه منبع a ترانسفورماتور جریان برای پروژه های بین المللی، گواهینامه ها مهم است. تولید کنندگان معتبر ISO9001 را برای مدیریت کیفیت نگه می دارند. انطباق با محیط زیست به ISO14001 نیاز دارد. ایمنی کارگران از ISO45001 پیروی می کند. برای ایمنی الکتریکی، علائم UL، TUV، و CQC را درخواست کنید. محصولات همچنین باید با دستورالعمل های ROHS و REACH اتحادیه اروپا مطابقت داشته باشند. این گواهینامه ها تضمین می کند که الف ترانسفورماتور جریان با دقت بالا برای اندازه گیری یا الف ترانسفورماتور جریان کلاس حفاظت برای رله مطابق با استانداردهای جهانی همیشه گزارش های آزمایشی را برای خطای نسبت، جابجایی فاز و مقاومت عایق درخواست کنید.

سوالات متداول - سوالات متداول درباره ترانسفورماتور جریان

1. اگر مدار ثانویه a را باز کنید چه اتفاقی می افتد ترانسفورماتور جریان در حالی که اولیه انرژی دارد؟

باز کردن مدار ثانویه یک منبع انرژی ترانسفورماتور جریان ولتاژ بسیار خطرناکی ایجاد می کند. این ولتاژ می تواند به چندین کیلو ولت برسد. عایق را از بین می برد، به تجهیزات آسیب می رساند و خطر شوک کشنده را به همراه دارد. هسته مغناطیسی اشباع می شود و یک ولتاژ غیر سینوسی ایجاد می کند. همیشه پایانه های ثانویه را قبل از قطع هر بار کوتاه کنید. از یک بلوک اتصال کوتاه یا یک پیچ اتصال بر روی بلوک های ترمینال استفاده کنید.

2. چگونه بین یک هسته جامد و a یکی را انتخاب کنم ترانسفورماتور جریان هسته تقسیم شده برای یک پروژه مقاوم سازی؟

استفاده از a ترانسفورماتور جریان هسته تقسیم شده زمانی که نمی توانید هادی اولیه را جدا کنید. CT های هسته تقسیم شده باز می شوند و اطراف کابل های موجود را می بندند. آنها برای اضافه کردن نظارت بر انرژی به پانل های زنده ایده آل هستند. CT های هسته جامد کوچکتر، ارزان تر و دقیق تر هستند. اما برای نصب نیاز به جدا شدن هادی اولیه دارند. برای ساخت و ساز جدید، از هسته جامد استفاده کنید. برای مقاوم سازی، از split-core استفاده کنید. هر دو نوع در صورت نصب صحیح عملکرد یکسانی دارند.

3. خروجی استاندارد a چقدر است ترانسفورماتور جریان برای یک کنتور انرژی ?

یک سنتی ترانسفورماتور جریان برای کنتور انرژی جریان ثانویه 5A یا 1A را خروجی می کند. اینها با مترهای الکترومکانیکی و بسیاری از کنتورهای الکترونیکی سازگار هستند. برای کنتورهای هوشمند مدرن، CT های کم مصرف سیگنال های ولتاژ خروجی مانند 0.333 ولت، 0.5 ولت یا 1.0 ولت در جریان نامی دارند. CT های کم مصرف ایمن تر هستند زیرا هرگز ولتاژهای مدار باز خطرناکی تولید نمی کنند. همیشه خروجی CT را با مشخصات ورودی کنتور خود مطابقت دهید. استفاده از CT 5A با ورودی متر 0.333 ولت کار نخواهد کرد.

4. آیا می توانم از a استفاده کنم ترانسفورماتور جریان کلاس حفاظت برای یک رله برای اندازه گیری انرژی عادی؟

از نظر فنی بله، اما توصیه نمی شود. الف ترانسفورماتور جریان کلاس حفاظت برای یک رله در جریان های عملیاتی معمولی دقت کمتری دارد. خطای آن می تواند از 2-3٪ کمتر از 10٪ جریان نامی تجاوز کند. برای صورتحساب انرژی، این منجر به از دست دادن درآمد قابل توجهی می شود. از یک کلاس اندازه گیری CT (کلاس 0.5 یا 0.2) برای اندازه گیری استفاده کنید. از CT حفاظتی فقط برای مدارهای رله و حفاظت استفاده کنید. هرگز از CT اندازه گیری برای محافظت استفاده نکنید - در هنگام خطا اشباع می شود و رله کار نمی کند.

مراجع

• IEC 61869-2:2019 - ترانسفورماتورهای ابزار - قسمت 2: الزامات اضافی برای ترانسفورماتورهای جریان
• IEEE Std C57.13-2016 - الزامات استاندارد برای ترانسفورماتورهای ابزار
• ANSI C12.20-2015 – استاندارد ملی آمریکا برای کنتورهای برق – کلاس های دقت
• IEC 62053-21:2020 - تجهیزات اندازه گیری برق - الزامات خاص - کنتورهای استاتیک برای انرژی فعال
• کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی - راهنمای انتخاب ترانسفورماتور جریان (میراث IEC 60044-1)
• NEMA 4X - استاندارد حفاظت از محیط زیست برای ترانسفورماتورهای جریان بسته