Berita - Apakah itu Transformer Arus Voltan Rendah dan Bagaimana Ia Berfungsi?

Sebuah pengubah instrumen yang dikenali sebagai apengubah arus voltan rendah(CT) direka untuk mengukur arus ulang alik tinggi (AC) dalam litar. Peranti ini beroperasi dengan menjana arus yang berkadar dan lebih selamat dalam belitan sekundernya. Instrumen standard kemudiannya boleh dengan mudah mengukur arus berkurangan ini. Fungsi utama apengubah arusadalah untuk menurunkan arus yang tinggi dan berbahaya. Ia mengubahnya menjadi tahap yang selamat, terurus sempurna untuk pemantauan, pemeteran dan perlindungan sistem.

Pengambilan Utama

Voltan rendahpengubah arus(CT) mengukur elektrik tinggi dengan selamat. Ia menukar arus yang besar dan berbahaya kepada yang kecil dan selamat.
CT berfungsi menggunakan dua idea utama: magnet membuat elektrik dan kiraan wayar khas. Ini membantu mereka mengukur elektrik dengan betul.
adapelbagai jenis CT, seperti jenis luka, toroidal dan bar. Setiap jenis sesuai dengan keperluan yang berbeza untuk mengukur elektrik.
Jangan sekali-kali memutuskan sambungan wayar sekunder CT apabila elektrik mengalir. Ini boleh menghasilkan voltan yang sangat tinggi, berbahaya dan menyebabkan kemudaratan.
Memilih CT yang betul adalah penting untuk pengukuran dan keselamatan yang betul. CT yang salah boleh menyebabkan bil yang salah atau kerosakan peralatan.

Bagaimana Transformer Arus Voltan Rendah Berfungsi?

Apengubah arus voltan rendahberoperasi pada dua prinsip asas fizik. Yang pertama ialah aruhan elektromagnet, yang menghasilkan arus. Yang kedua ialah nisbah lilitan, yang menentukan magnitud arus itu. Memahami konsep ini mendedahkan bagaimana CT boleh mengukur arus tinggi dengan selamat dan tepat.

Prinsip Aruhan Elektromagnet

Pada terasnya, pengubah arus voltan rendah berfungsi berdasarkanHukum Aruhan Elektromagnet Faraday. Undang-undang ini menerangkan bagaimana medan magnet yang berubah-ubah boleh mencipta arus elektrik dalam konduktor berdekatan. Proses ini berlaku dalam urutan tertentu:

Arus ulang alik (AC) mengalir melalui konduktor atau belitan primer. Litar primer ini membawa arus tinggi yang perlu diukur.
Thealiran AC menjana medan magnet yang sentiasa berubahdi sekeliling konduktor. Ateras feromagnetikdi dalam panduan CT dan menumpukan medan magnet ini.
Medan magnet yang berbeza-beza ini mencipta perubahan dalam fluks magnet, yang melalui belitan sekunder.
Menurut Hukum Faraday, perubahan dalam fluks magnet ini mendorong voltan (daya gerak elektrik) dan, akibatnya, arus dalam belitan sekunder.

Nota:Proses ini hanya berfungsi dengan arus ulang alik (AC). Arus terus (DC) menghasilkan medan magnet yang tetap dan tidak berubah. Tanpa aberubahdalam fluks magnet, tiada aruhan berlaku, dan pengubah tidak akan menghasilkan arus sekunder.

Peranan Nisbah Giliran

Nisbah pusingan adalah kunci kepada cara CT menurunkan arus tinggi ke tahap yang boleh diurus. Nisbah ini membandingkan bilangan lilitan wayar dalam belitan primer (Np) dengan bilangan lilitan dalam belitan sekunder (Ns). Dalam CT, belitan sekunder mempunyai lebih banyak lilitan daripada belitan primer.

Thearus dalam belitan adalah berkadar songsang dengan nisbah lilitan. Ini bermakna bahawa abilangan lilitan yang lebih tinggi pada belitan sekunder menghasilkan arus sekunder yang lebih rendah secara berkadar. Hubungan ini mengikutipersamaan amp-putaran asas untuk transformer.

Formula matematik untuk hubungan ini ialah:

Ap / As = Ns / Np

di mana:

Ap= Arus Utama

As= Arus Sekunder

Np= Bilangan Giliran Utama

Ns= Bilangan Giliran Menengah

Contohnya, CT dengan penarafan 200:5A mempunyai nisbah pusingan 40:1 (200 dibahagikan dengan 5). Reka bentuk ini menghasilkan arus sekunder iaitu 1/40 daripada arus primer. Jika arus primer ialah 200 amp, arus sekunder akan menjadi 5 amp selamat.

Nisbah ini juga mempengaruhi ketepatan CT dan keupayaannya untuk mengendalikan beban, yang dikenali sebagai "beban."Beban ialah jumlah impedans (rintangan)daripada peranti pemeteran yang disambungkan kepada belitan sekunder. CT mesti dapat menampung beban ini tanpa kehilangan ketepatan yang ditentukan.Seperti yang ditunjukkan oleh jadual di bawah, nisbah yang berbeza boleh mempunyai penilaian ketepatan yang berbeza.

Nisbah Tersedia	Ketepatan @ B0.1 / 60Hz (%)
100:5A	1.2
200:5A	0.3

Data ini menggambarkan bahawa memilih CT dengan nisbah pusingan yang sesuai adalah penting untuk mencapai ketepatan pengukuran yang diingini untuk aplikasi tertentu.

Komponen Utama dan Jenis Utama

Setiap Transformer Arus Voltan Rendah berkongsi struktur dalaman yang sama, tetapi reka bentuk berbeza wujud untuk keperluan tertentu. Memahami komponen teras adalah langkah pertama. Dari situ, kita boleh meneroka jenis utama dan ciri uniknya. Transformer Arus Voltan Rendah dibina daripadatiga bahagian pentingyang bekerjasama.

Teras, Belitan dan Penebat

Kefungsian CT bergantung pada tiga komponen utama yang berfungsi secara harmoni. Setiap bahagian memainkan peranan yang berbeza dan kritikal dalam operasi pengubah.

Teras:Teras keluli silikon membentuk laluan magnet. Ia menumpukan medan magnet yang dihasilkan oleh arus primer, memastikan ia bersambung dengan berkesan dengan belitan sekunder.
belitan:CT mempunyai dua set belitan. Belitan primer membawa arus yang tinggi untuk diukur, manakala belitan sekunder mempunyai lebih banyak lilitan wayar untuk menghasilkan arus yang terpijak turun dan selamat.
Penebat:Bahan ini memisahkan belitan dari teras dan antara satu sama lain. Ia menghalang seluar pendek elektrik dan memastikan keselamatan dan jangka hayat peranti.

Jenis Luka

CT jenis luka termasuk penggulungan utama yang terdiri daripada satu atau lebih lilitan dipasang secara kekal pada teras. Reka bentuk ini serba lengkap. Litar arus tinggi bersambung terus ke terminal belitan primer ini. Jurutera menggunakan CT jenis luka untukpemeteran yang tepat dan melindungi sistem elektrik. Mereka sering dipilih untukaplikasi voltan tinggi di mana ketepatan dan kebolehpercayaan adalah kritikal.

Jenis Toroidal (Tetingkap).

Jenis toroidal atau "tingkap" adalah reka bentuk yang paling biasa. Ia mempunyai teras berbentuk donat dengan hanya belitan sekunder yang dililit di sekelilingnya. Konduktor utama bukan sebahagian daripada CT itu sendiri. Sebaliknya, kabel atau bar bas arus tinggi melalui bukaan tengah, atau "tingkap", bertindak sebagai belitan primer satu pusingan.

Kelebihan Utama CT Toroidal:Reka bentuk ini menawarkan beberapa kelebihan berbanding jenis lain, termasuk:

Kecekapan yang lebih tinggi, selalunya antara95% dan 99%.

Binaan yang lebih padat dan ringan.

Mengurangkan gangguan elektromagnet (EMI) untuk komponen berdekatan.

Senandung mekanikal yang sangat rendah, menghasilkan operasi yang lebih senyap.

Jenis Bar

Pengubah arus jenis bar ialah reka bentuk khusus di mana belitan utama adalah bahagian penting peranti itu sendiri. Jenis ini termasuk bar, biasanya diperbuat daripada tembaga atau aluminium, yang melalui pusat teras. Bar ini bertindak sebagaikonduktor primer pusingan tunggal. Keseluruhan pemasangan ditempatkan dalam selongsong yang kukuh dan bertebat, menjadikannya unit yang teguh dan serba lengkap.

Pembinaan CT jenis bar memberi tumpuan kepada kebolehpercayaan dan keselamatan, terutamanya dalam sistem pengagihan kuasa. Elemen utamanya termasuk:

Konduktor Utama:Peranti ini mempunyai bar bertebat sepenuhnya yang berfungsi sebagai belitan utama. Penebat ini, selalunya acuan resin atau tiub kertas bakar, melindungi daripada voltan tinggi.
Penggulungan Sekunder:Penggulungan sekunder dengan banyak lilitan wayar dililitkan pada teras keluli berlamina. Reka bentuk ini meminimumkan kehilangan magnet dan memastikan perubahan arus yang tepat.
Teras:Teras memandu medan magnet dari bar primer ke belitan sekunder, membolehkan proses aruhan.

Kelebihan Pemasangan:Manfaat utama Transformer Arus Voltan Rendah jenis bar ialah pemasangannya yang mudah. Ia direka untuk pemasangan terus pada bar bas, yang memudahkan persediaan dan mengurangkan kemungkinan ralat pendawaian. Sesetengah model juga mempunyai ciri akonfigurasi teras berpecah atau pengapit. Ini membolehkan juruteknik memasang CT di sekeliling bar bas sedia ada tanpa memutuskan sambungan kuasa, menjadikannya sesuai untuk projek pengubahsuaian.

Reka bentuknya yang padat dan tahan lama menjadikannya sangat sesuai untuk persekitaran terkurung dan menuntut yang terdapat di dalam suis dan panel pengagihan kuasa.

Amaran Keselamatan Kritikal: Jangan sekali-kali Buka Litar Sekunder

Peraturan asas mengawal pengendalian selamat mana-mana pengubah semasa. Juruteknik dan jurutera tidak boleh membenarkan belitan sekunder dilitar terbuka semasa arus mengalir melalui konduktor utama. Terminal sekunder mesti sentiasa disambungkan kepada beban (bebannya) atau dilitar pintas. Mengabaikan peraturan ini mewujudkan keadaan yang sangat berbahaya.

Peraturan Emas CT:Sentiasa pastikan litar sekunder ditutup sebelum memberi tenaga kepada primer. Jika anda mesti mengeluarkan meter atau geganti daripada litar aktif, litar pintas terminal sekunder CT terlebih dahulu.

Memahami fizik di sebalik amaran ini mendedahkan keterukan bahaya. Dalam operasi biasa, arus sekunder mencipta medan magnet balas yang menentang medan magnet primer. Pembangkang ini mengekalkan fluks magnet dalam teras pada tahap yang rendah dan selamat.

Apabila pengendali memutuskan sambungan sekunder daripada bebannya, litar menjadi terbuka. Penggulungan sekunder kini cuba untuk memacu arusnya ke dalam apa yang berkesan animpedans tak terhingga, atau rintangan. Tindakan ini menyebabkan medan magnet lawan runtuh. Fluks magnet arus primer tidak lagi dibatalkan, dan ia cepat terkumpul di dalam teras, memacu teras ke dalam ketepuan yang teruk.

Proses ini mendorong voltan tinggi yang berbahaya dalam belitan sekunder. Fenomena ini berlaku dalam langkah yang berbeza semasa setiap kitaran AC:

Arus primer yang tidak berlawanan menghasilkan fluks magnet yang besar dalam teras, menyebabkan ia tepu.
Apabila arus primer AC melalui sifar dua kali setiap kitaran, fluks magnet mesti cepat berubah daripada tepu dalam satu arah ke tepu dalam arah yang bertentangan.
Perubahan yang sangat pantas dalam fluks magnet ini mendorong lonjakan voltan yang sangat tinggi dalam belitan sekunder.

Voltan teraruh ini bukan voltan tinggi yang stabil; ia adalah satu siri puncak atau puncak yang tajam. Pancang voltan ini boleh dicapai dengan mudahbeberapa ribu volt. Potensi tinggi sedemikian menimbulkan pelbagai risiko yang teruk.

Bahaya Kejutan Melampau:Sentuhan terus dengan terminal sekunder boleh menyebabkan renjatan elektrik maut.
Pecahan Penebat:Voltan tinggi boleh memusnahkan penebat dalam pengubah semasa, yang membawa kepada kegagalan kekal.
Kerosakan Alat:Sebarang peralatan pemantauan bersambung yang tidak direka bentuk untuk voltan tinggi sedemikian akan rosak serta-merta.
Arka dan Api:Voltan boleh menyebabkan arka terbentuk di antara terminal sekunder, menimbulkan risiko kebakaran dan letupan yang ketara.

Untuk mengelakkan bahaya ini, kakitangan mesti mengikut prosedur keselamatan yang ketat apabila bekerja dengan Transformer Arus Voltan Rendah.

Prosedur Pengendalian Selamat:

Sahkan Litar Ditutup:Sebelum menghidupkan litar primer, sentiasa sahkan bahawa belitan sekunder CT disambungkan kepada bebannya (meter, geganti) atau litar pintas dengan selamat.

Gunakan Blok Pemsingkat:Banyak pemasangan termasuk blok terminal dengan suis pintasan terbina dalam. Peranti ini menyediakan cara yang selamat dan boleh dipercayai untuk memendekkan bahagian kedua sebelum menservis sebarang instrumen yang disambungkan.

Pendek Sebelum Memutuskan Sambungan:Jika anda mesti mengeluarkan instrumen daripada litar bertenaga, gunakan wayar pelompat untuk memendekkan terminal sekunder CTsebelum inimemutuskan sambungan instrumen.

Keluarkan Pendek Selepas Menyambung Semula:Hanya keluarkan pelompat pintasanselepasinstrumen disambung semula sepenuhnya ke litar sekunder.

Pematuhan kepada protokol ini bukan pilihan. Ia penting untuk melindungi kakitangan, mencegah kerosakan peralatan, dan memastikan keselamatan keseluruhan sistem elektrik.

Permohonan dan Kriteria Pemilihan

Transformer arus voltan rendah adalah komponen penting dalam sistem elektrik moden. Aplikasi mereka terdiri daripada pemantauan mudah kepada perlindungan sistem kritikal. Memilih CT yang betul untuk tugas tertentu adalah penting untuk memastikan ketepatan, keselamatan dan kebolehpercayaan.

Aplikasi Biasa dalam Tetapan Komersial dan Perindustrian

Jurutera menggunakan CT secara meluas dalam persekitaran komersil dan perindustrian untuk pemantauan dan pengurusan kuasa. Dalam bangunan komersial, sistem pemantauan kuasa bergantung pada CT untuk mengukur arus ulang-alik yang tinggi dengan selamat. Arus tinggi mengalir melalui konduktor utama, mewujudkan medan magnet. Medan ini mendorong arus berkadar yang jauh lebih kecil dalam belitan sekunder, yang mudah dibaca oleh satu meter. Proses ini membolehkan pengurus kemudahan menjejak penggunaan tenaga dengan tepat untuk aplikasi sepertipemeteran bersih kWj komersial pada 120V atau 240V.

Mengapa Memilih CT Yang Betul Penting

Memilih CT yang betul secara langsung memberi kesan kepada ketepatan kewangan dan keselamatan operasi. CT bersaiz atau dinilai yang tidak betul menimbulkan masalah yang ketara.

⚠️Ketepatan Mempengaruhi Pengebilan:CT mempunyai julat operasi yang optimum. Menggunakannya dibeban yang sangat rendah atau tinggi meningkatkan ralat pengukuran. Anralat ketepatan hanya 0.5%akan menyebabkan pengiraan pengebilan dimatikan dengan jumlah yang sama. Tambahan pula, anjakan sudut fasa yang diperkenalkan oleh CT boleh memesongkan bacaan kuasa, terutamanya pada faktor kuasa rendah, yang membawa kepada ketidaktepatan pengebilan selanjutnya.

Pemilihan yang tidak betul juga menjejaskan keselamatan. Semasa kerosakan, aCT boleh memasuki ketepuan, memesongkan isyarat keluarannya. Ini boleh menyebabkan geganti pelindung tidak berfungsi dalam dua cara berbahaya:

Kegagalan Beroperasi:Relay mungkin tidak mengenali kesalahan sebenar, membenarkan masalah meningkat dan merosakkan peralatan.
Tersandung Palsu:Geganti mungkin salah tafsir isyarat dan mencetuskan gangguan kuasa yang tidak perlu.

Penilaian dan Piawaian Biasa

Setiap Transformer Arus Voltan Rendah mempunyai penilaian khusus yang menentukan prestasinya. Penilaian utama termasuk nisbah pusingan, kelas ketepatan dan beban. Beban ialah jumlah beban (impedans) yang disambungkan ke sekunder, termasuk meter, geganti, dan wayar itu sendiri. CT mesti dapat menggerakkan beban ini tanpa kehilangan ketepatan.

Penilaian standard berbeza untuk aplikasi pemeteran dan perlindungan (penyampaian), seperti ditunjukkan di bawah.

Jenis CT	Spesifikasi Biasa	Unit Beban	Pengiraan Beban dalam Ohms (5A Menengah)
Pemeteran CT	0.2 B 0.5	Ohms	0.5 ohm
Menyampaikan CT	10 C 400	Volt	4.0 ohm

Beban CT pemeteran dinilai dalam ohm, manakala beban CT penyampai ditakrifkan oleh voltan yang boleh dihantar pada 20 kali arus undian. Ini memastikan CT penyampai boleh berfungsi dengan tepat di bawah keadaan kerosakan.

Transformer arus voltan rendah adalah instrumen penting untuk pengurusan sistem kuasa. Ia mengukur arus ulang-alik yang tinggi dengan selamat dengan menurunkannya kepada nilai yang berkadar dan lebih rendah. Operasi peranti bergantung pada prinsip aruhan elektromagnet dan nisbah lilitan belitan.

Ambilan Utama:

Peraturan keselamatan yang paling kritikal ialah jangan sekali-kali membuka litar sekunder semasa litar utama dihidupkan, kerana ini menghasilkan voltan tinggi yang berbahaya.

Pemilihan yang betul berdasarkan aplikasi, ketepatan dan penilaian adalah penting untuk keselamatan dan prestasi sistem keseluruhan.

Soalan Lazim

Bolehkah CT digunakan pada litar DC?

Tidak, apengubah arustidak boleh beroperasi pada litar arus terus (DC). CT memerlukan perubahan medan magnet yang dihasilkan oleh arus ulang alik (AC) untuk mendorong arus dalam belitan sekundernya. Litar DC menghasilkan medan magnet yang berterusan, yang menghalang aruhan.

Apa yang berlaku jika nisbah CT yang salah digunakan?

Menggunakan nisbah CT yang salah membawa kepada ralat pengukuran yang ketara dan potensi isu keselamatan.

Pengebilan Tidak Tepat:Bacaan penggunaan tenaga akan menjadi salah.
Kegagalan Perlindungan:Geganti pelindung mungkin tidak beroperasi dengan betul semasa berlaku kerosakan, berisiko kerosakan peralatan.

Apakah perbezaan antara pemeteran dan CT penyampai?

CT pemeteran memberikan ketepatan yang tinggi di bawah beban arus biasa untuk tujuan pengebilan. CT penyampai direka untuk kekal tepat semasa keadaan kerosakan arus tinggi. Ini memastikan peranti pelindung menerima isyarat yang boleh dipercayai untuk menghalang litar dan mengelakkan kerosakan yang meluas.

Mengapa litar sekunder dipintas untuk keselamatan?

Pempintasan sekunder menyediakan laluan yang selamat dan lengkap untuk arus teraruh. Litar sekunder terbuka tidak mempunyai tempat untuk mengalirkan arus. Keadaan ini menyebabkan CT menjana voltan yang sangat tinggi dan berbahaya yang boleh menyebabkan kejutan maut danmusnahkan transformer.

Masa siaran: Nov-05-2025