Principiul de bază de funcționare al transformatoarelor de curent și modul în care acestea sunt utilizate pentru măsurarea curentului electric

Transformatoare de curent (CT) sunt componente vitale în domeniul ingineriei electrice, în special în sistemele de alimentare și aplicațiile de contorizare. Sunt proiectate pentru a măsura cu precizie curentul electric, oferind în același timp izolare electrică și siguranță. Principiul de bază de funcționare al transformatoarelor de curent și modul în care acestea sunt utilizate pentru măsurarea curentului electric poate fi rezumat după cum urmează:

Principiul de funcționare:

Un transformator de curent funcționează pe principiul inducției electromagnetice. Este format dintr-o înfășurare primară și una secundară, ambele înfășurate în jurul unui miez magnetic.

Înfășurarea primară: Înfășurarea primară a TC este conectată în serie cu conductorul prin care urmează să fie măsurat curentul. Când curentul electric trece prin înfășurarea primară, acesta generează un câmp magnetic în jurul miezului.

Miez magnetic: Miezul CT este de obicei realizat dintr-un material foarte permeabil, cum ar fi fierul sau ferita, pentru a îmbunătăți cuplarea magnetică dintre înfășurări.

Înfășurare secundară: înfășurarea secundară este înfășurată pe același miez, dar este izolată electric de înfășurarea primară. Constă dintr-un număr semnificativ mai mare de spire decât înfășurarea primară.

Inducerea tensiunii: Conform legii lui Faraday a inducției electromagnetice, câmpul magnetic variabil creat de curentul primar induce o tensiune în înfășurarea secundară. Tensiunea indusă este direct proporțională cu rata de schimbare a curentului în înfășurarea primară.

Caracteristici cheie și aplicații:

Reducerea curentului: CT-urile sunt proiectate pentru a reduce curentul de la înfășurarea primară la un nivel standard, gestionabil în scopuri de măsurare și protecție. Curentul secundar este de obicei mult mai mic decât curentul primar, adesea într-un raport de 100:5 sau 1000:5.

Izolare: CT-urile asigură izolarea electrică între circuitul primar de înaltă tensiune și circuitul secundar de joasă tensiune. Acest lucru asigură siguranța echipamentelor de măsurare și monitorizare.

Precizie: CT-urile de înaltă precizie sunt fabricate pentru a oferi măsurători precise ale curentului într-o marjă de eroare specificată, chiar și în condiții de sarcină diferite.

Dispozitive de măsurare: ieșirea curentă secundară a CT-urilor este conectată la diferite dispozitive de măsurare și monitorizare, cum ar fi ampermetre, voltmetre, wattmetre, contoare de energie și relee de protecție.

Relee de protecție: CT-urile joacă un rol crucial în protecția sistemului de alimentare. Acestea sunt utilizate pentru a detecta condițiile de supracurent și curenții de defect, care declanșează relee de protecție pentru a izola părțile defecte ale sistemului.

Contorizare și facturare: În aplicațiile de contorizare a energiei electrice, CT-urile sunt folosite pentru a măsura consumul de curent în medii rezidențiale, comerciale și industriale. Ieșirea curentă secundară este utilizată pentru a calcula consumul de energie în scopuri de facturare.

Transformatoare de instrumente: TC, împreună cu transformatoarele de tensiune (VT), sunt denumite în mod colectiv transformatoare de instrument. VT-urile servesc o funcție similară pentru măsurarea tensiunii și izolarea.