ترانس جریان ct
ترانس جریان ct یک وسیله پرکاربرد است که جریان را از مقدار ولتاژ بالا به مقدار ولتاژ پایین تغییر داده و در یک جریان متناسب قرار میدهد. به این صورت که جریان زیادی را بر اساس القای الکترومغناطیسی در طرف اصلی تبدیل به جریان کوچک در طرف دیگر میکند و به وسیله خطوط جریانی که کنترل آنها توسط آمپرمتر صورت میگیرد، جریان شدید جاری خواهد شد.
در کل جریانهای خیلی متفاوتی در خطوط تولید توزیع، انتقال و مصرف برق وجود دارند، ممکن است بین چند آمپر تا دهها هزار آمپر در نوسان باشند. این جریانها باید به حالت یکنواخت دربیایند تا بتوان از آنها برای حفاظت، کنترل و اندازهگیری استفاده کرد. ولتاژ روی خط نیز بالا بوده و برای اندازهگیری مستقیم ممکن است خطراتی را ایجاد کند. با این وجود با وارد عمل شدن ترانس جریان تبدیل جریان و جداسازی الکتریکی انجام خواهد داد.
مهندسین و تکنسینها برای طراحی تابلوهای برق این وسیله را مورد استفاده قرار میدهند. همچنین برای نظارت و اندازهگیری عملکرد شبکه برق، به طور گسترده از ترانسفورماتور جریان ct استفاده میشود. به طور معمول ترانسفورماتورهای جریان این توانایی را دارند که مقدار جریان را از هزاران آمپر به ۵ یا ۱ آمپر یعنی یک خروجی استاندارد با نسبت مشخص پایین بیاورند.
به این ترتیب به دلیل عایقبندی بودن و دور بودن از خط برق فشار قوی، از ترانس ct به عنوان یک ابزار دقیق، کنترلی و کوچک به کار گرفته میشود. در حال حاضر ترانسفورماتورهای مغناطیسی ساده دارای هسته آهنی، بیشترین استفاده را به عنوان ترانسهای جریان دارند. این ابزارها دستگاههایی ورودی به حساب میآیند که مستعد اشباع بوده و عملکرد آنها با انعطافپذیری مدار مغناطیسی صورت میگیرد. ترانس جریان ct علاوه بر ایزوله کردن سیستم اندازهگیری و حفاظتی از سیستم قدرت، در دستگاههای حفاظتی و اندازهگیری جریان سیستم را به میزان مناسبی تبدیل میکند.
انواع ترانس جریان
ترانس جریان به نوبه خود با توجه به کاربردهای مختلف به دستههای زیر تقسیم میشود:
ترانسفورماتور جریان برای اندازهگیری
وظیفه این ترانس این است که اطلاعات فعلی شبکه برق را به دستگاههای اندازهگیری و یا اندازهگیری در رنج جریان عملکرد طبیعی را به کاربر ارائه میدهد. این ترانس نقش جداسازی الکتریکی و تبدیل جریان را بر عهده دارد که به آن سیم پیچ ترانسفورماتور جریان میگویند.
ترانسفورماتور جریان برای حفاظت
این ترانس برای حفاظت از رله و سایر دستگاهها در شرایط خطای شبکه از اطلاعات جریان خطای شبکه طراحی شده است. این ترانس یک محافظ راه برای محافظت از ایمنی سیستم منبع تغذیه است و زمانی شروع به کار میکند که جریان چند ده برابر از جریان عادی بزرگتر باشد.
رنج ترانس جریان
ترانسفورماتورهای جریان ct (Current Transformer) دستگاههایی هستند که تبدیل جریان الکتریکی از یک نسبت بالا به نسبت پایین آن را انجام میدهند و رتبهبندی آنها به صورت زیر است.
جریان اولیه یا ثانویه: مقدار جریان اولیه و ثانویه ct برای کنترل طراحی و ساخته شده است.
نسبت تبدیل جریان: نسبت جریان اولیه به جریان ثانویه ct، نسبت تبدیل جریان است و به برابر بودن نسبت چرخش اولیه و ثانویه آن نیازی نیست.
جریان دینامیکی: بیشترین جریان عبوری ct از نظر نیروی مکانیکی وارد شده که در آن ترانس ct به مشکل برنمیخورد.
ضریب حد دقت: متصل شدن بار اولیه ct به بار ثانویه برای حفظ دقت مشخص آن است.
بار نامی: مقدار باری که بدون ایجاد خطای بیشتر از حد تعیین شده که به ثانویه وارد میشود. بر اساس IEC، بارهای معمولی ct شامل ۱.۵ VA، ۳VA، ۵VA، ۱۰VA، ۱۵VA، ۲۰ VA، ۳۰VA، ۴۵ VA و ۶۰ VA میشوند.
کلاس دقت: کلاس دقت، هنگامی که بار در محدوده مجاز قرار دارد، دقت تبدیل جریان ترانس را توصیف میکند و با توجه به کلاس دقت مقدار خطا ترانسهای ct تعیین خواهد شد. برای هسته حفاظتی و اندازهگیری کلاس دقت به دو شکل بیان میشود. اندازه درصد خطای جریان را برای هسته در جریان نامی نشان میدهد. به عنوان مثال زمانی که کلاس دقت (CL) ۰.۵ بود، به این معنا است که در جریان نامی ۰.۵ درصد خطا وجود دارد. به طور معمول ترانسهای جریان، ۱ تا ۵ آمپر جریان ثانویه دارند.
جابجایی فاز: همان تفاوت موجود در اختلاف فاز بین دو جریان اولیه و ثانویه را به عنوان جابجایی فاز میشناسند.
نقطه زانویی: به نقطه موجود روی منحنی مغناطیسی نقطه زانویی ct گفته میشود که در صورت افزایش ۱۰ درصدی چگالی شار در آن، جریان مغناطیسی نیز ۵۰ درصد افزایش پیدا میکند.