Rolul transformatoarelor de curent în sistemele electrice: o scufundare adâncă

Principiul de funcționare al transformatoarelor de curent

În esență, un transformator de curent este un tip de transformator conceput special pentru măsurarea curentului. Un TC are de obicei o singură înfășurare primară, care constă dintr-una sau mai multe spire de sârmă (sau uneori doar un conductor care trece prin miez) și o înfășurare secundară care este conectată la echipamentul de măsură sau protecție.

CT funcționează pe principiul inducției electromagnetice. Când curentul trece prin înfășurarea primară, acesta generează un câmp magnetic în interiorul miezului. Acest câmp magnetic induce apoi un curent proporțional în înfășurarea secundară. Cantitatea de curent indus este determinată de raportul de spire dintre înfășurările primare și secundare. De exemplu, un CT cu un raport de 100:1 va produce 1 amper în înfășurarea secundară când curentul primar este de 100 de amperi.

Tipuri de transformatoare de curent

CT-uri cu cleme sau split-core
CT-urile split-core sunt proiectate pentru o instalare ușoară fără a fi nevoie să deconectați liniile de alimentare. Miezul este împărțit în două jumătăți, permițând transformatorului să fie prins în jurul conductorului fără a întrerupe circuitul. Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în modernizarea instalațiilor existente unde nu este practic să întrerupeți circuitul.

CT toroidale
CT toroidale sunt în formă de inel și au un centru gol. Conductorul trece prin centrul inelului, iar înfășurarea secundară este înfășurată în jurul exteriorului miezului. Acestea sunt utilizate pe scară largă în aplicații în care sunt necesare compactitate și precizie ridicată.

CT-uri primare ale plăgii
În unele cazuri, înfășurarea primară a unui CT este înfășurată în jurul miezului, mai degrabă decât a utiliza un conductor care trece prin miez. Acest design este adesea folosit atunci când este necesară o precizie ridicată și o sarcină redusă, deoarece înfășurarea este mai precisă decât un singur conductor.

Bar CT-uri
TC-urile cu bare sunt proiectate cu conductorul primar care acționează ca parte a înfășurării transformatorului. Acestea sunt utilizate în general în aplicații grele cu niveluri ridicate de curent și oferă o precizie excelentă.

Aplicații ale transformatoarelor de curent

Contorizarea puterii și managementul energiei
CT-urile sunt esențiale pentru măsurarea exactă a energiei. Contoarele electrice folosesc adesea CT-uri pentru a reduce nivelurile de curent ridicate, oferind o citire precisă a consumului de electricitate în case, clădiri comerciale și unități industriale. Fără CT, măsurarea directă a curenților mari ar fi provocatoare și periculoasă.

Protecție la supracurent
În sistemele electrice, CT-urile sunt folosite în schemele de protecție la supracurent pentru a detecta curenții anormali care pot indica defecțiuni, cum ar fi scurtcircuite sau suprasarcini. CT detectează supracurent și trimite un semnal către un releu de protecție, care poate deconecta circuitul defect de la sistem, prevenind deteriorarea echipamentului și asigurând siguranța.

Sisteme de protecție cu relee
Împreună cu releele de protecție, CT-urile sunt utilizate pentru detectarea defecțiunilor și protecția sistemului. Atunci când un sistem se confruntă cu un curent anormal, cum ar fi în timpul unui scurtcircuit, CT ajută la detectarea rapidă a acestuia și la activarea releului, asigurând o deconectare rapidă pentru a preveni alte daune sau pericole.

Monitorizare curentă în echipamente industriale
CT-urile sunt folosite pentru a monitoriza curentul care circulă prin mașinile industriale mari, asigurându-se că echipamentul funcționează în intervalul de curent specificat. Condițiile de supracurent sau subcurent pot indica probleme precum defecțiunea echipamentului sau ineficiența, iar CT poate alerta operatorii înainte ca o problemă să devină catastrofală.

Protecție diferențială
CT-urile sunt, de asemenea, utilizate în schemele de protecție diferențială, în care două sau mai multe CT-uri monitorizează părți diferite ale unui sistem. Dacă curentul care intră și iese dintr-un sistem nu este egal, CT-urile vor detecta această discrepanță, ceea ce poate indica o defecțiune. Apoi, sistemul va declanșa automat o alarmă sau un mecanism de protecție pentru a izola partea defectă a sistemului.

Beneficiile transformatoarelor de curent

Siguranță și izolare
Unul dintre cele mai importante avantaje ale utilizării Transformatoare de curent este capacitatea lor de a izola electric instrumentele de măsurare de sistemele de înaltă tensiune. Această izolație previne potențialele pericole electrice, asigurând siguranța tehnicienilor și operatorilor care lucrează cu dispozitive de măsurare și control.

Acuratețe și precizie
Transformatoarele de curent oferă măsurători extrem de precise și fiabile ale curentului, chiar și în prezența unor electe fluctuante

condiţiile ricale. Acest lucru le face de neprețuit pentru aplicațiile care necesită precizie, cum ar fi măsurarea puterii, detectarea defecțiunilor și releele de protecție.

Compact și rentabil
CT-urile sunt relativ compacte ca dimensiune și rentabile, făcându-le o soluție accesibilă pentru aplicații, de la circuite rezidențiale mici la sisteme mari de alimentare industriale. Dimensiunea lor mică le permite să fie integrate în diverse dispozitive, cum ar fi întreruptoare, contoare de energie și relee de protecție.

Durabilitate și viață lungă
CT-urile moderne sunt proiectate pentru a rezista la condiții de mediu dure, inclusiv temperaturi ridicate, vibrații și stres electric. Ca rezultat, CT oferă performanțe de lungă durată în medii industriale solicitante.