Virtamuuntaja (CT) on muuntaja, joka mittaa toisen piirin virtaa. Se on kytketty ampeerimittariin (kaaviossa A) omassa piirissään tämän mittauksen suorittamiseksi. Suurjännitevirran mittaaminen suoraan vaatisi mittauslaitteiden asettamisen mitattu piiri - tarpeeton vaikeus, joka vetää hyvin tarkoitetun virran mitattu. Mittauslaitteissa suuresta virrasta syntyvä lämpö voi myös antaa vääriä lukemia. Virran mittaaminen epäsuorasti CT: llä on paljon käytännöllisempää.
Jännite- ja virtamuuntajasuhteet
Virtamuuntajan (CT) toiminta voidaan ymmärtää paremmin vertaamalla sitä yleisesti tunnettuun jännitemuuntajaan (VT). Muistakaa, että jännitemuuntajassa vaihtovirta yhdessä piirissä muodostaa vaihtelevan magneettikentän piirin kelaan. Käämi on kiedottu rautaytimen ympärille, joka levittää magneettikentän melkein muuttumattomana toiseen kelaan eri piirissä, ilman virtalähdettä.
Sitä vastoin CT: n ero on, että virtapiirillä on käytännössä yksi silmukka. Virtapiiri kulkee rautasydämen läpi vain kerran. CT on siis tehostettava muuntaja.
CT- ja VT-kaavat
Muistathan myös, että VT: n kelojen virta ja kierrosluku voidaan liittää seuraavasti:
i_1N_1 = i_2N_2
Tämä johtuu kelasta (solenoidi):
B = \ mu Ni
missä mu tarkoittaa tässä magneettisen permeabiliteetin vakiota. Pieni B: n voimakkuus menetetään kelasta toiseen hyvällä rautasydämellä, joten kahden kelan B-yhtälöt ovat käytännössä samat, mikä antaa meille ensimmäisen suhteen.
Kuitenkin N1 = 1 primäärille virtamuuntajan tapauksessa. Onko yksi voimajohto käytännössä yhtä silmukkaa vastaava? Pystyykö viimeinen yhtälö i: ksi1 = i2 N2? Ei, koska se perustui solenoidiyhtälöihin. N: lle1 = 1, seuraava kaava on sopivampi:
B = \ frac {\ mu i} {2 \ pi r}
missä r on langan keskipisteen etäisyys pisteeseen, jossa B mitataan tai havaitaan (rautasydän, muuntajan tapauksessa). Niin:
\ frac {i} {2 \ pi r} = i_2N_2
i1 on siten vain verrannollinen ampeerimittarilla mitattuun arvoon i2, pienentämällä virranmittauksen yksinkertaiseksi muunnokseksi.
Yleiset muuntajan käyttötavat
CT: n yksi keskeinen tehtävä on määrittää virta virtapiirissä. Tämä on erityisen hyödyllistä suurjännitelinjojen valvonnassa koko sähköverkossa. Toinen yleinen TT-laitteiden käyttö on kotimaisissa sähkömittareissa. CT yhdistetään mittariin mittaamaan mitä sähkönkäyttöä asiakkaalle veloitetaan.
Sähkölaitteen turvallisuus
TT: n toinen tehtävä on herkkien mittauslaitteiden suojaaminen. Lisäämällä (toissijaisten) käämien määrää N2, CT: n virta voidaan tehdä paljon pienemmäksi kuin mitattavan primääripiirin virta. Toisin sanoen kuten N2 nousee, i2 menee alas.
Tämä on merkitystä, koska suuri virta tuottaa lämpöä, joka voi vahingoittaa herkkiä mittauslaitteita, kuten ampeerimittarin vastusta. I2: n pienentäminen suojaa ampeerimittaria. Se estää myös lämpöä heittämästä mittauksen tarkkuutta.
Suojaavat tehoreleet
CT: t, jotka yleensä asennetaan erikoistuneeseen koteloon, jota kutsutaan CT-kaapiksi, suojaavat myös sähköverkon päälinjoja. Ylivirtarele on eräänlainen suojarele (kytkin), joka laukaisee katkaisijan, jos suurjännitevirta ylittää tietyn ennalta asetetun arvon. Ylivirtareleet käyttävät CT: tä virran mittaamiseen, koska suurjännitelinjan virtaa ei voitu mitata suoraan.