Nuværende Transformer

Nuværende Transformer

Generelt anvendes strømtransformatorer og ammetere sammen som et matchet par, hvori strømtransformatorens konstruktion er sådan, at der tilvejebringes en maksimal sekundær strøm, der svarer til en fuldskalaafbøjning på ammeteret. I de fleste nuværende transformere eksisterer der et omtrentligt omvendt svingforhold mellem de to strømme i de primære og sekundære viklinger. Derfor er kalibrering af CT generelt for en bestemt type ammeter.

De fleste nuværende transformatorer har en standard sekundær rating på 5 ampere, hvor primær- og sekundærstrømmene udtrykkes som et forhold som 100/5. Dette betyder, at primærstrømmen er 20 gange større end sekundærstrømmen, så når der kommer 100 ampere i primærlederen, vil det resultere i 5 ampere, der strømmer i sekundærvikling. En strømtransformator på 500/5, vil producere 5 ampere i sekundæret til 500 ampere i den primære leder, 100 gange større.

Ved at øge antallet af sekundære viklinger, Ns, kan sekundærstrømmen gøres meget mindre end strømmen i det primære kredsløb, der måles, fordi som Ns stiger, går Is ned med en proportional mængde. Med andre ord er antallet af drejninger og strømmen i de primære og sekundære viklinger forbundet med en invers andel.

En strømtransformator, som enhver anden transformer, skal tilfredsstille amp-turn-ligningen, og vi ved fra vores vejledning om dobbeltviklingsspændingstransformatorer, at dette drejer forhold er lig med: hvorfra vi får:

Strømforholdet fastsætter omdrejningsforholdet, og da primæret normalt består af en eller to omdrejninger, mens sekundæret kan have flere hundrede omdrejninger, kan forholdet mellem primær og sekundært være ret stort. For eksempel antager, at den nuværende rating af den primære vikling er 100A. Den sekundære vikling har standardvurderingen på 5A. Derefter er forholdet mellem primær- og sekundærstrømmene 100A-til-5A eller 20: 1. Med andre ord er primærstrømmen 20 gange større end sekundærstrømmen.

Det skal dog bemærkes, at en strømtransformator klassificeret som 100/5 ikke er den samme som en klassificeret som 20/1 eller underinddelinger på 100/5. Dette skyldes, at forholdet 100/5 udtrykker "input / output current rating" og ikke det faktiske forhold mellem primær og sekundær strøm. Bemærk også, at antallet af sving og strømmen i de primære og sekundære viklinger er relateret af en invers andel.

Men forholdsvis store ændringer i en nuværende transformators svingforhold kan opnås ved at ændre de primære drejninger gennem CT'ens vindue, hvor en primær drejning er lig med ét pass og mere end et passerer gennem vinduet resulterer i, at det elektriske forhold ændres.

Så for eksempel kan en nuværende transformer med et forhold på 300, 5A konverteres til en anden af 150 / 5A eller endda 100 / 5A ved at sende hoveddirektøren gennem dens indvendige vindue to eller tre gange som vist. Dette gør det muligt for en højere værdi strømtransformator at tilvejebringe maksimal udgangsstrøm for ammeteret, når det anvendes på mindre primærstrømsledninger.

Nuværende Transformer Primær Drejning Ratio

Nuværende Transformer Eksempel No1

En bar-type strømtransformator, der har 1 tændt sin primære og 160 tændes på dens sekundære, skal anvendes med et standardområde af ammetere, der har en indre modstand på 0,2Ω. Ammeteret er nødvendigt for at give en fuld skala nedbøjning, når primærstrømmen er 800 Amps. Beregn maksimal sekundærstrøm og sekundær spænding over ammeteret.

Sekundær strøm:

Spænding på tværs af ammeter:

Vi kan se ovenfor, da sekundæret af den nuværende transformer er forbundet over ammeteret, som har en meget lille modstand, er spændingsfaldet over sekundærviklingen kun 1,0 volt ved fuld primær strøm.

Men hvis ammeteret blev fjernet, bliver sekundærviklingen effektivt åbnet, og transformeren virker således som en trin-up-transformator. Dette skyldes dels den meget store stigning i magnetiseringsflux i sekundærkernen, da den sekundære lækage-reaktans påvirker den sekundære inducerede spænding, fordi der ikke er nogen modstridende strøm i sekundærviklingen for at forhindre dette.

Resultaterne er en meget højspænding induceret i den sekundære vikling, der er lig med forholdet mellem: Vp (Ns / Np), der udvikles over den sekundære vikling. Så for eksempel antage, at vores nuværende transformer ovenfra bruges på en trefaset kraftforsyning på 480 volt til jord. Derfor:

Denne højspænding skyldes, at forholdet mellem volt og sving er næsten konstant i primære og sekundære viklinger, og som Vs = Ns * Vp er værdierne Ns og Vp høje værdier, så Vs er ekstremt høj.

Af denne årsag skal en strømtransformator aldrig efterlades åben eller betjenes uden belastning, når hovedstrømmen strømmer igennem den, ligesom en spændingstransformator aldrig skal fungere i en kortslutning. Hvis ammeteret (eller belastningen) skal fjernes, skal der først placeres en kortslutning over sekundære terminaler for at eliminere risikoen for stød.

Denne højspænding skyldes, at når sekundæret er åbent, fungerer transformatorens jernkerne i høj grad af mætning og med intet for at stoppe det, producerer den en unormalt stor sekundær spænding, og i vores enkle eksempel ovenfor blev dette beregnet ved 76,8kV !. Denne høje sekundære spænding kan beskadige isolationen eller forårsage elektrisk stød, hvis CT-klemmerne uheldigvis berøres.

Håndholdt nuværende transformatorer

Der er mange specialiserede typer af nuværende transformere nu tilgængelige. En populær og bærbar type, som kan bruges til at måle kredsløbsbelastningen, kaldes "klemmemålere" som vist.

Klemmålere åbner og lukker omkring en strømførende leder og måler strømmen ved at bestemme magnetfeltet rundt om det, hvilket giver en hurtig målingaflæsning normalt på en digital skærm uden at afbryde eller åbne kredsløbet.

Ud over den håndholdte klemmetype CT er split-kernestrømstransformatorer tilgængelige, som har en ende aftagelig, så belastningsleder eller busstang ikke behøver at blive afbrudt for at installere den. Disse er tilgængelige til måling af strømme fra 100 til 5000 ampere, med firkantede vinduesstørrelser fra 1 "til over 12" (25 til 300 mm).

Derefter opsummeres, er Current Transformer (CT) en type instrumenttransformator, der anvendes til at konvertere en primær strøm til en sekundær strøm gennem et magnetisk medium. Dens sekundære vikling giver derefter en meget reduceret strøm, som kan anvendes til at detektere overstrøm, understrøm, topstrøm eller gennemsnitlige strømforhold.

En primærspole med strømtransformator er altid forbundet i serie med hovedlederen, der giver anledning til, at den også omtales som en serie transformer. Den nominelle sekundærstrøm er bedømt til 1A eller 5A for nem måling. Konstruktion kan være en enkelt primær tur som i Toroidal, Donut eller Bar typer, eller nogle få sår primære sving, normalt for lave strømforhold.

Strømtransformatorer er beregnet til at blive anvendt som proportionelle strømindretninger. Derfor bør en sekundærvikling af nuværende transformatorer aldrig betjenes til et åbent kredsløb, ligesom en spændingstransformator aldrig skal betjenes til en kortslutning.

Meget høje spændinger skyldes, at der åbnes et sekundært kredsløb for en strømforsynet strømtransformator, så deres terminaler skal være kortsluttet, hvis ammeteret skal fjernes, eller når en CT ikke er i brug, før du tænder systemet.

I næste tutorial om Transformers vil vi se på, hvad der sker, når vi forbinder tre individuelle transformatorer sammen i en stjerne- eller deltakonfiguration for at producere en større strømtransformator kaldet en trefasetransformer, der anvendes til levering af 3-fasetilbehør.

For mere information, kontakt os på sales@xfullstar.com