Akım Trafosu: Büyük Akımı Güvenle Ölçen Küçük Trafo

Nasıl Çalışır?

Herhangi bir transformatör gibi CT de elektromanyetik indüksiyonla çalışır. Birincil iletkendeki alternatif akım, halka şeklindeki çekirdeğin içinde değişen bir manyetik alan yaratır. Bu çekirdeğin etrafına sarılan ikincil bir sargı, aynı değişen akıyı alır ve orantılı bir akım üretir. İlişki basittir:

I₁ / I₂ = N₂ / N₁

burada N₁ ve N₂ her iki taraftaki dönüş sayılarıdır.

Yaygın pencere tipi CT'de , güç kablosunun kendisi birincildir (çoğunlukla yalnızca bir tur) ve yüzlerce turlu ince tel ikincil kabloyu oluşturur. Oran 80:1 ise, 400 A'lik bir bara, sayaçta yönetilebilir 5 A'lık bir sinyal haline gelir.

Türler ve Anahtar Parametreler

Pencere / halka çekirdekli CT'ler : birincil iletken, çekirdekteki bir delikten kolayca geçirilir.
Yara-birincil CT'ler : Birincil, düşük akım devreleri için ağır telden yapılmış bir bobindir.
Çubuk-birincil CT'ler : çekirdekten sabit bir bakır çubuk geçer.

Mühendisler bir CT'yi oranına , yüküne (volt-amper cinsinden ikincil devredeki yük empedansı), doğruluk sınıfına ve diz noktası voltajına göre seçerler.

IEC 61869-1'e göre 0,2, 0,5 veya 1 gibi ölçüm sınıfları CT'nin nominal akımda %0,2, %0,5 veya %1 oran hatası dahilinde kaldığı anlamına gelir. Koruma CT'leri genellikle 5P10 veya 5P20 olarak işaretlenir; bu, nominal birincil akımın 10 veya 20 katına kadar %5 hata dahilinde kaldıkları anlamına gelir. IEC 61869'da tanımlandığı gibi diz noktası voltajı, üzerinde uyarma akımındaki %50'lik bir artışın, esasen çekirdeğin doymaya başladığı ikincil voltajda yalnızca %10'luk bir artış ürettiği ikincil voltajdır.

Tanıdık Bir Örnek: GFCI

Günlük uygulamalardan biri banyo ve mutfaklardaki topraklama arızası devre kesicisidir (GFCI) . Hem sıcak hem de nötr iletkenler küçük bir CT'den geçer. Normal koşullar altında akımları birbirini götürür, dolayısıyla CT neredeyse sıfır net akım görür. Az miktarda akım bile toprağa sızsa, CT dengesizliği tespit eder ve küçük bir röle devreyi saniyeden çok daha kısa sürede açar.

Yaygın Yanlış Kanı / Eğlenceli Gerçek

CT'lerle ilgili en tehlikeli yanılgı, sekonder tarafın yalnızca 1 A veya 5 A taşıdığı için zararsız olduğudur . Yalnızca doğru şekilde bağlandığında zararsızdır. Birincil akım akarken ikincil devreyi açarsanız, CT aniden bir yükseltici voltaj transformatörü gibi davranır ve açık terminaller boyunca yüzlerce ila binlerce volt üretebilir. IEEE C57.13 ve IEC kılavuzuna göre bu durum yalıtıma zarar verebilir, terminaller arasında ark oluşmasına ve teknisyenlerin yaralanmasına neden olabilir.

Bu nedenle CT çalışmasının ilk kuralı şudur: herhangi bir ölçüm cihazının veya rölenin bağlantısını kesmeden önce daima ikincil devreyi kısa devre yapın.