En strømtransformator (CT) er en transformator som måler strømmen til en annen krets. Den er koblet til et amperemeter (A i diagrammet) i sin egen krets for å utføre denne målingen. Å måle høyspenningsstrøm direkte vil kreve innføring av måleinstrumenter i målt krets - en unødvendig vanskelighetsgrad som ville trekke ned den nåværende meningen målt. Også varmen som genereres i måleutstyret fra høy strøm kan gi falske avlesninger. Måling av strøm indirekte med CT er mye mer praktisk.
Forhold mellom spenning og strømtransformator
Funksjonen til en strømtransformator (CT) kan forstås bedre ved å sammenligne den med den mer kjente spenningstransformatoren (VT). Husk at i en spenningstransformator setter en vekselstrøm i en krets opp et alternerende magnetfelt i en spole i kretsen. Spolen er viklet rundt en jernkjerne, som sprer magnetfeltet, nesten uforminsket, til en annen spole i en annen krets, en uten strømkilde.
I motsetning til dette er CTs forskjell at kretsen med effekt effektivt har en sløyfe. Den elektriske kretsen går bare en gang gjennom jernkjernen. En CT er derfor en trappetransformator.
CT & VT formler
Husk også at strømmen og antall svinger i spolene i en VT kan relateres som:
i_1N_1 = i_2N_2
Dette er fordi for en spole (solenoid):
B = \ mu Ni
hvor mu her betyr den magnetiske permeabilitetskonstanten. Lite intensitet av B går tapt fra den ene spolen til den andre med en god jernkjerne, så B-ligningene for de to spolene er effektivt like, noe som gir oss det første forholdet.
Imidlertid N1 = 1 for primæren når det gjelder gjeldende transformator. Er den eneste kraftledningen effektivt ekvivalent med en sløyfe? Reduserer den siste ligningen til i1 = i2 N2? Nei, fordi det var basert på solenoidligninger. For N1 = 1, er følgende formel mer passende:
B = \ frac {\ mu i} {2 \ pi r}
hvor r er avstanden til ledningens sentrum til det punktet hvor B måles eller føles (jernkjernen, i transformator tilfelle). Så:
\ frac {i} {2 \ pi r} = i_2N_2
Jeg1 er derfor bare proporsjonal med den amperemetermålte verdien i2, reduserer nåværende måling til en enkel konvertering.
Vanlige transformatorbruk
Den sentrale funksjonen til en CT er å bestemme strømmen i en krets. Dette er spesielt nyttig for overvåking av høyspentledninger i hele strømnettet. En annen allestedsnærværende bruk av CT er i innenlandske elektriske målere. En CT er kombinert med en måler for å måle hvilken elektrisk bruk kunden skal lade.
Sikkerhet på elektrisk instrument
En annen funksjon av CT er beskyttelse av sensitivt måleutstyr. Ved å øke antall (sekundære) viklinger, N2, kan strømmen i CT gjøres mye mindre enn strømmen i den primære kretsen som måles. Med andre ord, som N2 går opp, jeg2 går ned.
Dette er relevant fordi høy strøm produserer varme som kan skade sensitivt måleutstyr, for eksempel motstanden i et amperemeter. Å redusere i2 beskytter amperemeteret. Det forhindrer også varmen i å kaste av målingenes nøyaktighet.
Beskyttende kraftreléer
CT-er, vanligvis installert i et spesialisert hus kalt CT-kabinett, beskytter også hovedlinjene i strømnettet. Et overstrømsrelé er en type beskyttelsesrelé (bryter) som utløser en strømbryter hvis en høyspenningsstrøm overstiger en viss forhåndsinnstilt verdi. Overstrømsreléer bruker CT for å måle strømmen, siden strømmen til en høyspentledning ikke kunne måles direkte.