انواع ترانسفورماتورهای جریان (CT) توضیح داده شده: نوع میله‌ای، پیچ‌خورده، پنجره‌ای و تقسیم‌شده

انواع ترانسفورماتورهای جریان (CT) توضیح داده شده: نوع میله‌ای، پیچ‌خورده، پنجره‌ای و تقسیم‌شده

آمپر ترانسفورماتور جریان (CT) دستگاه ترانسفورماتور جریان است که برای کاهش جریان اولیهٔ بالا به جریان ثانویهٔ استاندارد (معمولاً ۵ آمپر یا ۱ آمپر) به‌کار می‌رود تا وسایل اندازه‌گیری، رله‌های حفاظتی و دستگاه‌های نظارتی بتوانند جریان را به‌صورت ایمن اندازه‌گیری کنند.

عملکرد ترانسفورماتور جریان (CT) به‌طور قابل‌توجهی به نوع آن و نحوهٔ استفاده از آن وابسته است. این راهنما انواع رایج ترانسفورماتورهای جریان را توضیح می‌دهد و چک‌لیست عملی انتخاب آن‌ها را ارائه می‌کند.

طرز کار ترانسفورماتور جریان (تعریف سریع)

ترانسفورماتور جریان از القای الکترومغناطیسی استفاده می‌کند. هادی اولیه شار مغناطیسی را در هستهٔ ترانسفورماتور جریان ایجاد می‌کند. سیم‌پیچ ثانویه جریانی متناسب با نسبت دورهای سیم‌پیچ تولید می‌کند که امکان اندازه‌گیری و حفاظت در سطوح ایمن را فراهم می‌سازد.

ترانسفورماتورهای جریان طوری طراحی شده‌اند که با بسته بودن مدار ثانویه‌شان از طریق بار تعیین‌شده (وسیلهٔ اندازه‌گیری/رله و سیم‌کشی)، کار کنند. ایمنی مدار ثانویهٔ ترانسفورماتور جریان امری حیاتی است و باید بخشی از رویه‌های راه‌اندازی (Commissioning) محسوب شود.

۱) ترانسفورماتور جریان نوع میله‌ای

آمپر ترانسفورماتور جریان نوع میله‌ای از یک میلهٔ جامد به‌عنوان هادی اولیه استفاده می‌کند (که اغلب بخشی از مجموعهٔ ترانسفورماتور جریان است). هادی اولیه مؤثرًا یک دور دارد.

کاربرد های معمول: تجهیزات قطع و وصل و سیستم‌های باسبار که در آنها توانایی حمل جریان اولیهٔ قوی مورد نیاز است.

مزایا: ساختار مکانیکی محکم، مناسب برای جریان‌های بالا.

نکات مهم: ادغام فیزیکی با سیستم باسبار و محدودیت‌های فضایی.

۲) ترانسفورماتور جریان نوع پیچیده

آمپر ترانسفورماتور جریان پیچیده دارای یک سیم‌پیچ اولیه با دورهای متعدد است که شبیه ترانسفورماتور معمولی عمل می‌کند و دقت بالاتری را در جریان‌های اولیهٔ پایین فراهم می‌سازد.

کاربرد های معمول: اندازه‌گیری جریان پایین، اندازه‌گیری تخصصی یا حفاظت در مواردی که استفاده از سیم‌پیچ اولیه با چندین دور مفید است.

مزایا: می‌تواند نسبت‌های مطلوب را بدون وابستگی به سیم‌پیچ اولیهٔ تک‌دور به دست آورد.

نکات مهم: پیچیدگی اتصال اولیه و محدودیت‌های حرارتی.

۳) ترانسفورماتور جریان نوع پنجره‌ای (توروئیدی)

آمپر ترانسفورماتور جریان پنجره‌ای (که به آن ترانسفورماتور جریان توروئیدی نیز گفته می‌شود) هیچ هادی اولیهٔ داخلی ندارد. هادی اولیه، کابل یا باسباری است که از داخل پنجره عبور می‌کند و به‌طور موثر یک دور را تشکیل می‌دهد.

کاربرد های معمول: نصب‌های مبتنی بر کابل، اندازه‌گیری اصلاحی (رترفیت)، ادغام در تابلوها.

مزایا: نصب انعطاف‌پذیر زمانی که فضای کافی برای عبور هادی فراهم باشد.

نکات مهم: اندازه پنجره، مسیریابی کابل و اطمینان از قرارگیری مناسب هادی در مرکز.

ترنسفورمر جریان با هسته تقسیم‌شونده

آمپر ترانسفورماتور جریان هسته شکافدار باز می‌شود و دور هادی موجود قلاب می‌شود و امکان نصب را بدون قطع کابل فراهم می‌کند.

کاربرد های معمول: پایش انرژی اصلاحی (رترفیت)، اندازه‌گیری موقت، ارتقاء‌های ناشی از نگهداری.

مزایا: حداقل توقف برای نصب.

نکات مهم: کیفیت بستن مکانیکی، گشتاور نصب و تأثیر شکاف‌های هوایی بر دقت.

ترنسفورمر جریان اندازه‌گیری در مقابل ترنسفورمر جریان حفاظتی (این یک «نوع» فیزیکی نیست، بلکه انتخابی کلیدی است)

فراتر از ساختار فیزیکی، ترنسفورمرهای جریان بر اساس کاربرد مشخص می‌شوند:

• ترانسفورماتور جریان اندازه‌گیری: بهینه‌شده برای دقت در محدوده بار عادی.
• ترانسفورماتور جریان حفاظت: طراحی‌شده تا از اشباع زودهنگام در جریان‌های خطا جلوگیری کند و اطمینان حاصل شود که رله‌ها جریان خطا را به‌درستی مشاهده می‌کنند.

بسیاری از اشتباهات در مشخصات زمانی رخ می‌دهد که از یک ترانسفورماتور جریان اندازه‌گیری در جایی استفاده می‌شود که ترانسفورماتور جریان حفاظتی مورد نیاز است.

چک‌لیست انتخاب: نحوه انتخاب نوع مناسب ترانسفورماتور جریان

• محدوده جریان اولیه: پیوسته و حداکثر مقدار پیش‌بینی‌شده.
• رده نامی ثانویه: سازگوندگی با رله‌ها/کنتورها در جریان‌های ۱ آمپر یا ۵ آمپر.
• طبقه دقت: کلاس اندازه‌گیری در مقابل کلاس حفاظتی، بر اساس کاربرد.
• بار (Burden): مجموع توان ظاهری (ولت‌آمپر) دستگاه‌ها و سیم‌کشی؛ اطمینان حاصل کنید که ترانسفورماتور جریان برای این مقدار رتبه‌بندی شده است.
• محدودیت‌های نصب: نصب مجدد در مقابل ساخت جدید؛ مسیریابی کابل‌ها؛ اندازه پنجره‌ها.
• سطح خطا در سیستم: بر نیازهای اشباع ترانسفورماتورهای حفاظتی (CT) تأثیر می‌گذارد.

پیوند داخلی برای ناوبری محصول

دسته‌بندی ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری شرکت انوی الکتریک را اینجا مرور کنید: ترانسفورماتورهای جریان .

برای تابلوهای توزیع متوسط‌ولتاژ (MV) که شامل ترانسفورماتورهای جریان (CT) هستند: دستگاه های سوئیچ .

نتیجه‌گیری

«انواع» ترانسفورماتورهای جریان در واقع به نیازهای نصب و عملکرد مربوط می‌شوند. ترانسفورماتورهای نوع میله‌ای و پنجره‌ای در تجهیزات قطع و وصل (switchgear) و سیستم‌های کابلی جای می‌گیرند، ترانسفورماتورهای پیچیده (wound CTs) در مواردی که نیاز به پیچ‌های اولیه چندگانه است، کاربرد دارند و ترانسفورماتورهای هسته‌شکافته (split-core CTs) امکان انجام پروژه‌های نصب مجدد را فراهم می‌کنند. ابتدا از کاربرد مورد نظر (اندازه‌گیری یا حفاظت) شروع کنید، سپس ساختاری را انتخاب کنید که با محدودیت‌های نصب و نیازهای دقت شما سازگار باشد.

پیشنهادات تصویر

• تصویر: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
• ALT: «انواع ترانسفورماتورهای جریان برای اندازه‌گیری و حفاظت»
• تصویر: https://www.enweielectric.com/products/voltage-transformers
• ALT: «ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری مورد استفاده در اندازه‌گیری و حفاظت ولتاژ متوسط»