หม้อแปลงกระแส (CT) เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่วัดกระแสของวงจรอื่น มันถูกประกอบเข้ากับแอมมิเตอร์ (A ในแผนภาพ) ในวงจรของตัวเองเพื่อทำการวัดนี้ การวัดกระแสไฟแรงสูงโดยตรงจะต้องใส่เครื่องมือวัดเข้าไปใน into วงจรที่วัดได้ - ความยากที่ไม่จำเป็นซึ่งจะดึงกระแสที่ควรจะเป็น วัด นอกจากนี้ ความร้อนที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์วัดจากกระแสไฟสูงสามารถให้ค่าที่อ่านผิดพลาดได้ การวัดกระแสทางอ้อมด้วย CT นั้นมีประโยชน์มากกว่ามาก
ความสัมพันธ์ของหม้อแปลงแรงดันและกระแส
การทำงานของหม้อแปลงกระแส (CT) สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นโดยเปรียบเทียบกับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าที่รู้จักกันทั่วไป (VT) จำได้ว่าในหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า กระแสสลับในวงจรเดียวจะตั้งค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับในขดลวดในวงจร ขดลวดพันรอบแกนเหล็กซึ่งกระจายสนามแม่เหล็กซึ่งแทบไม่ลดน้อยลงไปยังอีกขดลวดหนึ่งในวงจรที่ต่างกัน ขดลวดหนึ่งไม่มีแหล่งพลังงาน
ในทางตรงกันข้าม ความแตกต่างของ CT คือวงจรที่มีกำลังมีหนึ่งวงอย่างมีประสิทธิภาพ วงจรขับเคลื่อนผ่านแกนเหล็กเพียงครั้งเดียว CT จึงเป็นหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ
สูตร CT & VT
โปรดจำไว้ว่ากระแสและจำนวนรอบในขดลวดใน VT สามารถสัมพันธ์กันดังนี้:
i_1N_1=i_2N_2
นี่เป็นเพราะสำหรับขดลวด (โซลินอยด์):
B=\มิว นิ
โดยที่ mu ในที่นี้หมายถึงค่าคงที่การซึมผ่านของแม่เหล็ก ความเข้มของ B เพียงเล็กน้อยจะหายไปจากขดลวดหนึ่งไปอีกขดลวดหนึ่งด้วยแกนเหล็กที่ดี ดังนั้นสมการ B สำหรับขดลวดทั้งสองจึงเท่ากันอย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เกิดความสัมพันธ์แรกกับเรา
อย่างไรก็ตาม นู๋1 = 1 สำหรับตัวหลักในกรณีของหม้อแปลงกระแส สายไฟเส้นเดียวมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับหนึ่งวงหรือไม่? สมการสุดท้ายลดลงเป็น i. หรือไม่1 = ฉัน2 นู๋2? ไม่ เพราะมันใช้สมการโซลินอยด์ สำหรับนู๋1 = 1 สูตรต่อไปนี้เหมาะสมกว่า:
B=\frac{\mu i}{2\pi r}
โดยที่ r คือระยะห่างของจุดศูนย์กลางของเส้นลวดถึงจุดที่วัดหรือรับรู้ B (แกนเหล็ก ในกล่องหม้อแปลง) ดังนั้น:
\frac{i}{2\pi r}=i_2N_2
ผม1 จึงเป็นสัดส่วนเพียงกับค่าที่วัดด้วยแอมมิเตอร์ i2ลดการวัดกระแสเป็นการแปลงอย่างง่าย
ใช้หม้อแปลงทั่วไป Use
หน้าที่หลักอย่างหนึ่งของ CT คือการกำหนดกระแสในวงจร สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบสายไฟฟ้าแรงสูงทั่วทั้งโครงข่ายไฟฟ้า การใช้ CT ที่แพร่หลายอีกอย่างหนึ่งอยู่ในมิเตอร์ไฟฟ้าในประเทศ CT ร่วมกับมิเตอร์เพื่อวัดปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่เรียกเก็บจากลูกค้า
ความปลอดภัยของอุปกรณ์ไฟฟ้า
อีกหน้าที่หนึ่งของ CT คือการปกป้องอุปกรณ์วัดที่มีความละเอียดอ่อน โดยการเพิ่มจำนวนขดลวด (รอง) N2 กระแสใน CT สามารถทำให้มีขนาดเล็กกว่ากระแสในวงจรหลักที่กำลังวัดได้มาก กล่าวอีกนัยหนึ่งในฐานะ N2 ขึ้นไปฉัน2 ลงไป
สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องเนื่องจากกระแสไฟฟ้าสูงทำให้เกิดความร้อนซึ่งสามารถสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์วัดที่มีความละเอียดอ่อน เช่น ตัวต้านทานในแอมมิเตอร์ การลด i2 ช่วยปกป้องแอมป์มิเตอร์ นอกจากนี้ยังป้องกันความร้อนจากการละทิ้งความแม่นยำของการวัด
รีเลย์ป้องกันไฟฟ้า
CTs ซึ่งมักจะติดตั้งในตัวเรือนแบบพิเศษที่เรียกว่าตู้ CT ยังป้องกันสายหลักของโครงข่ายไฟฟ้า รีเลย์กระแสไฟเกินเป็นรีเลย์ป้องกันชนิดหนึ่ง (สวิตช์) ที่จะตัดวงจรหากกระแสไฟแรงสูงเกินค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า รีเลย์กระแสเกินใช้ CT เพื่อวัดกระแส เนื่องจากไม่สามารถวัดกระแสของสายไฟฟ้าแรงสูงได้โดยตรง