電流トランスフォーマー(CT)の種類解説:バー型、巻線型、ウィンドウ型、分割コア型
A 電流トランス(CT) 電流変成器(CT)は、高電圧・大電流の一次側電流を標準化された二次側電流(通常5Aまたは1A)に降圧する計器用変成器であり、電力量計、保護リレー、監視装置などが安全に電流を測定できるようにします。
CTの性能は、その種類および使用方法に大きく依存します。本ガイドでは、一般的なCTの種類を解説し、実用的な選定チェックリストを提供します。
電流変成器の動作原理(簡潔な定義)
CTは電磁誘導を利用します。一次導体がCTのコア内に磁束を発生させ、二次巻線は巻数比に応じた比例関係にある電流を発生させることで、安全なレベルでの計測および保護を可能にします。
CTは、二次回路を定義された負荷(計器/リレー+配線)を通じて閉じた状態で動作するように設計されています。CTの二次側安全性は極めて重要であり、据付検査手順の一部として確実に確認する必要があります。
1) バー形電流変成器
A バー形CT 一次導体として固体のバー(多くの場合、CTアセンブリの一部)を使用します。一次巻線は実質的に1ターンです。
典型的な用途: 一次電流の高耐量が求められる開閉装置および母線システム。
利点は 堅牢な機械的構造で、大電流への対応に適しています。
考慮事項 母線システムとの物理的な統合および設置スペースの制約。
2) 絡み形電流変成器
A 巻線形CT 通常の変圧器と同様に、複数ターンの一次巻線を有しており、低一次電流領域でも高い精度を実現できます。
典型的な用途: 小電流の測定、あるいは多ターン一次巻線が有効な特殊な計測・保護用途。
利点は 単一巻きの一次側に依存することなく、所望の変流比を実現できます。
考慮事項 一次側接続の複雑さおよび熱的制限。
3) ウィンドウ型(トロイダル型)電流変換器
A 窓型CT (トロイダルCTとも呼ばれる)は内蔵一次導体を持たず、一次側はウィンドウを通過するケーブルまたはバスバーであり、実質的に1ターンとなります。
典型的な用途: ケーブル配線による設置、既設計測機器への追加設置(リトロフィット)、盤内統合。
利点は 導体がウィンドウを通過できる十分な空間がある場合の柔軟な設置が可能です。
考慮事項 ウィンドウサイズ、ケーブル配線、および導体の適切な中心位置確保。
4) スプリットコア型電流変換器
A 分割型CT 既設導体の周りで開閉・クランプ可能であり、ケーブルを切断せずに設置できます。
典型的な用途: 既設設備へのエネルギー監視機能の追加設置(リトロフィット)、一時的な計測、保守作業に伴うアップグレード。
利点は 設置時のダウンタイムを最小限に抑える。
考慮事項 機械的閉鎖品質、設置トルク、およびエアギャップによる精度への影響。
計測用CT vs 保護用CT(物理的な「種類」ではなく、重要な選択項目)
物理的構造を超えて、CTは用途別に仕様が定められます:
- 計測用CT: 通常負荷範囲における精度を最適化したもの。
- 保護用CT: 故障電流時に早期飽和を回避するよう設計されており、リレーが正確な故障電流を検出できるようにします。
計測用CTを保護用CTが必要な場所で使用してしまうことが、多くの仕様ミスの原因となります。
選定チェックリスト:適切なCTタイプを選ぶ方法
- 一次電流範囲: 連続および最大予想値。
- 二次定格: リレー/計測器との1Aまたは5A互換性。
- 精度クラス: 用途に応じた計測用クラスと保護用クラスの区別。
- burdens(負担): 接続機器および配線の総VA値。CTがその値に対応していることを確認してください。
- 設置制約: 既設設備への取付け(リトロフィット)か新設工事か、ケーブル配線方法、貫通窓サイズ。
- 系統の地絡電流(故障電流)レベル: 保護用CTの飽和要件に影響します。
製品ナビゲーション用内部リンク
Enwei Electric社の計器用変成器カテゴリーを以下よりご覧ください: 変流器 .
CTを内蔵する中圧配電盤向け: Switchgear .
結論
CTの「タイプ」は、実際には設置および性能要件に関係しています。バー型およびウィンドウ型CTは開閉装置およびケーブルシステムに適合し、巻線型CTは一次側が複数ターン必要な場合に有効であり、スプリットコア型CTは既設設備への後付け(リトロフィット)プロジェクトに適しています。まず用途(計測用か保護用か)から検討し、その後、設置条件および精度要件に合致する構造を選択してください。
画像提案
- 画像: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
- ALT: 計測および保護用の電流変成器の種類
- 画像: https://www.enweielectric.com/products/voltage-transformers
- ALT: 中圧(MV)計測および保護に使用される計器用変成器