Det grundlæggende arbejdsprincip for strømtransformatorer og hvordan de bruges til at måle elektrisk strøm

Strømtransformatorer (CT'er) er vitale komponenter inden for elektroteknik, især i kraftsystemer og måleapplikationer. De er designet til nøjagtigt at måle elektrisk strøm, samtidig med at de giver elektrisk isolation og sikkerhed. Det grundlæggende arbejdsprincip for strømtransformatorer, og hvordan de bruges til at måle elektrisk strøm, kan opsummeres som følger:

Arbejdsprincip:

En strømtransformator fungerer efter princippet om elektromagnetisk induktion. Den består af en primær vikling og en sekundær vikling, begge viklet omkring en magnetisk kerne.

Primærvikling: CT'ens primærvikling er forbundet i serie med den leder, hvorigennem strømmen skal måles. Når elektrisk strøm løber gennem den primære vikling, genererer den et magnetisk felt omkring kernen.

Magnetisk kerne: Kernen i CT'en er typisk lavet af et meget permeabelt materiale, såsom jern eller ferrit, for at forbedre den magnetiske kobling mellem viklingerne.

Sekundærvikling: Sekundærviklingen er viklet på den samme kerne, men er elektrisk isoleret fra primærviklingen. Den består af et væsentligt større antal vindinger end den primære vikling.

Induktion af spænding: Ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induktion inducerer det skiftende magnetiske felt skabt af den primære strøm en spænding i sekundærviklingen. Den inducerede spænding er direkte proportional med strømændringshastigheden i primærviklingen.

Nøglekarakteristika og applikationer:

Strømreduktion: CT'er er designet til at reducere strømmen fra primærviklingen til et standard, håndterbart niveau til måling og beskyttelsesformål. Den sekundære strøm er typisk meget lavere end den primære strøm, ofte i forholdet 100:5 eller 1000:5.

Isolering: CT'er giver elektrisk isolation mellem højspændings primærkredsløbet og lavspændings sekundærkredsløbet. Dette sikrer sikkerhed for måle- og overvågningsudstyr.

Nøjagtighed: Højpræcisions-CT'er er fremstillet til at give nøjagtige strømmålinger inden for en specificeret fejlmargin, selv under varierende belastningsforhold.

Måleenheder: Den sekundære strømudgang fra CT'er er forbundet med forskellige måle- og overvågningsenheder, såsom amperemetre, voltmetre, wattmetre, energimålere og beskyttelsesrelæer.

Beskyttende relæer: CT'er spiller en afgørende rolle i beskyttelsen af ​​strømsystemet. De bruges til at registrere overstrømsforhold og fejlstrømme, som udløser beskyttelsesrelæer for at isolere defekte dele af systemet.

Måling og fakturering: I elmåleapplikationer anvendes CT'er til at måle det aktuelle forbrug i boliger, kommercielle og industrielle omgivelser. Den sekundære strømudgang bruges til at beregne energiforbruget til faktureringsformål.

Instrumenttransformatorer: CT'er sammen med spændingstransformatorer (VT'er) omtales samlet som instrumenttransformatorer. VT'er tjener en lignende funktion til spændingsmåling og isolering.