Soorten stroomtransformatoren

Stroomtransformatoren (CT) verminderen of verlagen de stroomniveaus voor meet- of beveiligingstoepassingen. Ze worden vaak gebruikt met wattuurmeters en beveiligingsrelais of als uitschakelspoelen in magnetische stroomonderbrekers.

Het is belangrijk om een ​​CT te selecteren met een windingsverhouding die compatibel is met het meetinstrument of beveiligingsrelais. Bovendien moet de belastingsweerstand zorgvuldig worden geselecteerd om ruis en signaalvervorming tot een minimum te beperken.

Soorten

Er bestaan ​​veel verschillende soorten stroomtransformatoren voor het meten van de hoge wisselstroomniveaus die via energiesystemen worden overgedragen. Elk heeft zijn eigen specifieke constructie en ontwerp waardoor het verschillende doeleinden kan dienen.

De basisstructuur van stroomtransformatoren omvat een primaire wikkeling, een secundaire wikkeling en een magnetische kern met isolatiemateriaal. Het gekozen type moet de huidige niveaus in het systeem aankunnen.

Sommige typen stroomtransformatoren gebruiken een venstervormig ontwerp waarmee de circuitkabel over de primaire geleider kan worden geschoven zonder deze los te koppelen. De primaire geleider bij deze typen kan bestaan ​​uit een rechte koperen staaf die door het venster gaat en een enkele winding oplevert, of een secundaire wond met veel windingen.

De nauwkeurigheid van stroomtransformatoren wordt beoordeeld bij volledige belasting en wordt vaak beschreven door de verhoudingsnauwkeurigheidsklasse, gevolgd door een getal dat de maximaal toelaatbare afwijking tussen de primaire en secundaire stroomsterkte aangeeft. Sommige CT's zijn geschikt voor meetnauwkeurigheid, terwijl andere geschikt zijn voor beveiligingstoepassingen.

Toepassingen

Stroomtransformatoren worden in veel meettoepassingen gebruikt om de hoge stroomniveaus van vermogenselektronische circuits terug te brengen tot een veilig niveau dat kan worden gemeten met een meetapparaat. Ze zorgen ook voor isolatie tussen de hoge stromen en spanningen van het elektrische circuit en de meet- of beveiligingscircuits.

Over het algemeen heeft de stroomtransformator enkele windingen in de primaire wikkeling en een groter aantal windingen in de secundaire. Deze opstelling wordt een ratiotype CT genoemd. Een primaire wikkeling met één winding is bijvoorbeeld geconfigureerd om een ​​secundaire stroom van 5 ampère te produceren voor elke 500 ampère die in de primaire geleider stroomt.

Andere soorten stroomtransformatoren zijn onder meer het venster, de gesplitste kern en de staaf. De split-core CT maakt het mogelijk de primaire geleider eromheen te klemmen en is ontworpen voor een snelle installatie. Het is ook ontworpen om een ​​hogere thermische overstroom en een lager uitvalpercentage te weerstaan ​​dan het staaftype. Het is belangrijk op te merken dat een stroomtransformator nooit een open circuit mag hebben terwijl de primaire stroom loopt. Hierdoor raakt het primaire magnetische veld verzadigd en kan de nauwkeurigheid ervan ernstig worden aangetast.

Wikkelverhouding

De transformatoromwentelingenverhouding is de verhouding tussen het aantal windingen aan de secundaire zijde en de primaire wikkeling. Het is een belangrijke test die u moet uitvoeren bij het beoordelen van de staat van een stroomtransformator. Een transformatordraaiverhoudingstest wordt gewoonlijk uitgevoerd tijdens acceptatietests en tijdens onderhoud om eventuele verslechtering van de isolatie, kortgesloten wikkelingen of onjuiste verbindingen te detecteren. Het wordt ook gebruikt om de classificatie op het typeplaatje van de transformator te verifiëren.

De windingsverhouding wordt berekend door het aantal primaire windingen te delen door het aantal secundaire windingen. Het resultaat is een factor die wordt vermenigvuldigd met de stroom die door de kern gaat, waardoor de EMF ontstaat die in de secundaire wikkeling wordt geïnduceerd.

Bij het uitvoeren van de draaiverhoudingstest moeten de meetsnoeren worden aangesloten op de overeenkomstige H1-, H2- en H3-transformatorklemmen/-bussen. Het H0-meetsnoer kan worden gebruikt als de transformator stervormig is aangesloten. De gemeten resultaten moeten binnen 0,5% van de berekende verhoudingen liggen.

Lastweerstand

Veel elektrische componenten zijn gevoelig voor hoge stromen. Daarom is het belangrijk om ze tegen schade te beschermen en ervoor te zorgen dat ze goed werken. Het kiezen van de juiste stroomtransformator is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat aan deze vereisten wordt voldaan.

Een van de meest voorkomende toepassingen van CT's is voor meet- en beveiligingstoepassingen. Ze worden in verschillende vormen gebruikt, zoals de draagbare klem-CT en de split-core CT. Ze zijn ook verkrijgbaar in verschillende vormen, maten en vermogens om aan verschillende toepassingsbehoeften te voldoen.

De secundaire aansluiting van de CT kan worden aangesloten op een belastingsweerstand om de uitgangsspanning van de CT te verhogen. Er moet echter worden opgemerkt dat de primaire stroom ook door de belastingsweerstand zal gaan. Om de juiste waarde voor een belastingsweerstand te bepalen, is het belangrijk om rekening te houden met de windingsverhouding van de CT en de nauwkeurigheid ervan. Hoe hoger deze waarden zijn, hoe nauwkeuriger de CT zal zijn.