Струјни трансформатор (ЦТ) је трансформатор који мери струју другог кола. За извођење овог мерења повезан је са амперметром (А на дијаграму) у свом кругу. Директно мерење високонапонске струје захтевало би уметање мерних инструмената у измерени круг - непотребна потешкоћа која би повукла саму струју која је требало да буде измерена. Такође, топлота која се ствара у мерној опреми од велике струје могла би да даје лажна очитавања. Индиректно мерење струје са ЦТ је много практичније.
Односи напона и струје трансформатора
Функција струјног трансформатора (ЦТ) може се боље разумети упоређивањем са познатијим напонским трансформатором (ВТ). Подсетимо се да у напонском трансформатору наизменична струја у једном колу поставља наизменично магнетно поље у завојници у колу. Завојница је омотана око гвозденог језгра, које магнетно поље, готово несмањено, шири на другу завојницу у другом колу, без извора напајања.
Супротно томе, ЦТ разлика је у томе што струјно коло има ефективно једну петљу. Круг са напајањем пролази само једном кроз гвоздено језгро. ЦТ је, према томе, појачавајући трансформатор.
ЦТ & ВТ формуле
Подсетимо се такође да се струја и број завоја у завојницама у ВТ могу повезати као:
и_1Н_1 = и_2Н_2
То је зато што за завојницу (соленоид):
Б = \ му Ни
где му овде означава константу магнетне пропустљивости. Мали интензитет Б се губи са једне намотаје на другу са добрим гвозденим језгром, па су Б једначине за две завојнице ефективно једнаке, дајући нам први однос.
Међутим, Н.1 = 1 за примарни код струјног трансформатора. Да ли је појединачни далековод ефикасно еквивалент једне петље? Смањује ли се последња једначина на и1 = и2 Н.2? Не, јер се заснивао на магнетним једначинама. За Н.1 = 1, следећа формула је прикладнија:
Б = \ фрац {\ му и} {2 \ пи р}
где је р растојање центра жице до тачке у којој се Б мери или осећа (гвоздено језгро, у кућишту трансформатора). Тако:
\ фрац {и} {2 \ пи р} = и_2Н_2
и1 је, према томе, само пропорционалан амперметром измереној вредности и2, смањивање мерења струје на једноставну конверзију.
Уобичајена употреба трансформатора
Једна од централних функција ЦТ-а је одређивање струје у колу. Ово је посебно корисно за надгледање високонапонских водова у целој електроенергетској мрежи. Још једна свеприсутна употреба ЦТ-а је у домаћим електричним бројилима. ЦТ је повезан са бројилом за мерење потрошње електричне енергије за пуњење купца.
Безбедност електричних инструмената
Друга функција ЦТ-а је заштита осетљиве мерне опреме. Повећавањем броја (секундарних) намотаја, Н2, струја у ЦТ-у може се учинити много мањом од струје у примарном кругу који се мери. Другим речима, као Н.2 иде горе, тј2 иде доле.
Ово је важно јер велика струја производи топлоту која може оштетити осетљиву мерну опрему, попут отпорника у амперметру. Смањивање и2 штити амперметар. Такође спречава да топлота одбаци тачност мерења.
Заштитни релеји снаге
ЦТ, обично инсталирани у специјализованом кућишту које се назива ЦТ ормар, такође штите главне водове електричне мреже. Релеј са прекомерном струјом је врста заштитног релеја (прекидача) који активира прекидач ако високонапонска струја прелази одређену унапред подешену вредност. Релеји са прекомерном струјом користе ЦТ за мерење струје, јер струја високонапонског вода не може бити директно измерена.