Balita - Ano ang Low Voltage Current Transformer at Paano Ito Gumagana?

Isang instrumento transpormer na kilala bilang amababang boltahe kasalukuyang transpormer(CT) ay idinisenyo upang sukatin ang mataas na alternating current (AC) sa loob ng isang circuit. Gumagana ang device na ito sa pamamagitan ng pagbuo ng proporsyonal at mas ligtas na agos sa pangalawang paikot-ikot nito. Ang mga karaniwang instrumento ay madaling masusukat ang pinababang kasalukuyang ito. Ang pangunahing tungkulin ng akasalukuyang transpormeray bumaba sa matataas, mapanganib na agos. Binabago nito ang mga ito sa ligtas, mapapamahalaang antas na perpekto para sa pagsubaybay, pagsukat, at proteksyon ng system.

Mga Pangunahing Takeaway

Isang mababang boltahekasalukuyang transpormer(CT) ay sumusukat ng mataas na kuryente nang ligtas. Binabago nito ang isang malaki, mapanganib na agos sa isang maliit, ligtas.
Gumagana ang mga CT gamit ang dalawang pangunahing ideya: mga magnet na gumagawa ng kuryente at isang espesyal na bilang ng wire. Nakakatulong ito sa kanila na sukatin nang tama ang kuryente.
meroniba't ibang uri ng CT, tulad ng mga uri ng sugat, toroidal, at bar. Ang bawat uri ay umaangkop sa iba't ibang pangangailangan para sa pagsukat ng kuryente.
Huwag kailanman idiskonekta ang mga pangalawang wire ng CT kapag may dumadaloy na kuryente. Maaari itong lumikha ng napakataas, mapanganib na boltahe at magdulot ng pinsala.
Ang pagpili ng tamang CT ay mahalaga para sa tamang mga sukat at kaligtasan. Ang maling CT ay maaaring magdulot ng mga maling bill o pinsala sa kagamitan.

Paano Gumagana ang Low Voltage Current Transformer?

Amababang boltahe kasalukuyang transpormergumagana sa dalawang pangunahing prinsipyo ng pisika. Ang una ay electromagnetic induction, na lumilikha ng kasalukuyang. Ang pangalawa ay ang turns ratio, na tumutukoy sa magnitude ng kasalukuyang iyon. Ang pag-unawa sa mga konseptong ito ay nagpapakita kung paano ligtas at tumpak na masusukat ng CT ang matataas na agos.

Ang Prinsipyo ng Electromagnetic Induction

Sa core nito, gumagana ang isang mababang boltahe kasalukuyang transpormador batay saBatas ng Electromagnetic Induction ni Faraday. Ang batas na ito ay nagpapaliwanag kung paano ang isang nagbabagong magnetic field ay maaaring lumikha ng isang electric current sa isang kalapit na konduktor. Ang proseso ay nagbubukas sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod:

Ang isang alternating current (AC) ay dumadaloy sa pangunahing konduktor o paikot-ikot. Ang pangunahing circuit na ito ay nagdadala ng mataas na kasalukuyang na kailangang sukatin.
AngAng daloy ng AC ay bumubuo ng patuloy na pagbabago ng magnetic fieldsa paligid ng konduktor. Aferromagnetic coresa loob ng CT gabay at concentrates ito magnetic field.
Ang iba't ibang magnetic field na ito ay lumilikha ng pagbabago sa magnetic flux, na dumadaan sa pangalawang paikot-ikot.
Ayon sa Batas ng Faraday, ang pagbabagong ito sa magnetic flux ay nag-uudyok ng boltahe (electromotive force) at, dahil dito, isang kasalukuyang sa pangalawang paikot-ikot.

Tandaan:Gumagana lamang ang prosesong ito sa alternating current (AC). Ang isang direktang kasalukuyang (DC) ay gumagawa ng isang pare-pareho, hindi nagbabago na magnetic field. Nang walang apagbabagosa magnetic flux, walang induction na nangyayari, at ang transpormer ay hindi gagawa ng pangalawang kasalukuyang.

Ang Papel ng Turns Ratio

Ang ratio ng mga pagliko ay ang susi sa kung paano ibinababa ng isang CT ang isang mataas na kasalukuyang sa isang mapapamahalaang antas. Inihahambing ng ratio na ito ang bilang ng mga pagliko ng wire sa pangunahing paikot-ikot (Np) sa bilang ng mga pagliko sa pangalawang paikot-ikot (Ns). Sa isang CT, ang pangalawang paikot-ikot ay may mas maraming pagliko kaysa sa pangunahing paikot-ikot.

Angkasalukuyang sa windings ay inversely proporsyonal sa ratio ng mga pagliko. Nangangahulugan ito na aAng mas mataas na bilang ng mga pagliko sa pangalawang paikot-ikot ay nagreresulta sa isang proporsyonal na mas mababang pangalawang kasalukuyang. Ang relasyong ito ay sumusunod sapangunahing amp-turn equation para sa mga transformer.

Ang mathematical formula para sa relasyong ito ay:

Ap / As = Ns / Np

saan:

Ap= Pangunahing Kasalukuyan

As= Pangalawang Agos

Np= Bilang ng Pangunahing Pagliko

Ns= Bilang ng Mga Pangalawang Pagliko

Halimbawa, ang isang CT na may rating na 200:5A ay may turns ratio na 40:1 (200 na hinati sa 5). Ang disenyo na ito ay gumagawa ng pangalawang kasalukuyang na 1/40th ng pangunahing kasalukuyang. Kung ang pangunahing kasalukuyang ay 200 amps, ang pangalawang kasalukuyang ay magiging isang ligtas na 5 amps.

Naiimpluwensyahan din ng ratio na ito ang katumpakan ng CT at ang kakayahan nitong humawak ng load, na kilala bilang "burden."Ang pasanin ay ang kabuuang impedance (paglaban)ng mga aparato sa pagsukat na konektado sa pangalawang paikot-ikot. Dapat kayang suportahan ng CT ang pasanin na ito nang hindi nawawala ang tinukoy na katumpakan nito.Tulad ng ipinapakita ng talahanayan sa ibaba, ang iba't ibang ratio ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga rating ng katumpakan.

Mga Magagamit na Ratio	Katumpakan @ B0.1 / 60Hz (%)
100:5A	1.2
200:5A	0.3

Ang data na ito ay naglalarawan na ang pagpili ng isang CT na may naaangkop na ratio ng mga pagliko ay kritikal para sa pagkamit ng nais na katumpakan ng pagsukat para sa isang partikular na aplikasyon.

Mga Pangunahing Bahagi at Pangunahing Uri

Bawat Low Voltage Current Transformer ay nagbabahagi ng isang karaniwang panloob na istraktura, ngunit iba't ibang mga disenyo ang umiiral para sa mga partikular na pangangailangan. Ang pag-unawa sa mga pangunahing bahagi ay ang unang hakbang. Mula doon, maaari nating tuklasin ang mga pangunahing uri at ang kanilang mga natatanging katangian. Ang isang Low Voltage Current Transformer ay binuo mula satatlong mahahalagang bahagina nagtutulungan.

Core, Windings, at Insulation

Ang paggana ng isang CT ay nakasalalay sa tatlong pangunahing bahagi na gumagana nang magkakasuwato. Ang bawat bahagi ay gumaganap ng isang natatanging at kritikal na papel sa pagpapatakbo ng transpormer.

Core:Isang silicon steel core ang bumubuo sa magnetic pathway. Ito ay tumutuon sa magnetic field na nabuo ng pangunahing kasalukuyang, tinitiyak na epektibo itong nag-uugnay sa pangalawang paikot-ikot.
Windings:Ang CT ay may dalawang set ng windings. Ang pangunahing paikot-ikot ay nagdadala ng mataas na agos na susukatin, habang ang pangalawang paikot-ikot ay may mas maraming pagliko ng kawad upang makagawa ng stepped-down, ligtas na kasalukuyang.
pagkakabukod:Ang materyal na ito ay naghihiwalay sa mga windings mula sa core at mula sa bawat isa. Pinipigilan nito ang mga electrical short at tinitiyak ang kaligtasan at mahabang buhay ng device.

Uri ng Sugat

Kasama sa isang uri ng sugat na CT ang isang pangunahing paikot-ikot na binubuo ng isa o higit pang mga pagliko na permanenteng naka-install sa core. Self-contained ang disenyong ito. Ang high-current circuit ay direktang kumokonekta sa mga terminal ng pangunahing paikot-ikot na ito. Gumagamit ang mga inhinyero ng mga CT na uri ng sugat para satumpak na pagsukat at pag-iingat ng mga electrical system. Madalas silang pinipili para samataas na boltahe na mga aplikasyon kung saan ang katumpakan at pagiging maaasahan ay kritikal.

Uri ng Toroidal (Window).

Ang toroidal o "window" na uri ay ang pinakakaraniwang disenyo. Nagtatampok ito ng hugis donut na core na ang pangalawang paikot-ikot lang ang nakabalot dito. Ang pangunahing konduktor ay hindi bahagi ng CT mismo. Sa halip, ang high-current na cable o busbar ay dumadaan sa center opening, o "window," na nagsisilbing single-turn primary winding.

Mga Pangunahing Kalamangan ng Toroidal CTs:Ang disenyong ito ay nag-aalok ng ilang mga benepisyo kaysa sa iba pang mga uri, kabilang ang:

Mas mataas na kahusayan, madalas sa pagitan95% at 99%.

Isang mas compact at magaan na konstruksyon.

Pinababang electromagnetic interference (EMI) para sa mga kalapit na bahagi.

Napakababa ng mekanikal na humuhuni, na nagreresulta sa mas tahimik na operasyon.

Uri ng Bar

Ang kasalukuyang transpormer na uri ng bar ay isang partikular na disenyo kung saan ang pangunahing paikot-ikot ay isang mahalagang bahagi ng mismong device. Kasama sa uri na ito ang isang bar, karaniwang gawa sa tanso o aluminyo, na dumadaan sa gitna ng core. Ang bar na ito ay nagsisilbingsingle-turn pangunahing konduktor. Ang buong pagpupulong ay makikita sa loob ng isang matibay, insulated na pambalot, na ginagawa itong isang matatag at self-contained na unit.

Ang pagtatayo ng isang bar-type na CT ay nakatuon sa pagiging maaasahan at kaligtasan, lalo na sa mga sistema ng pamamahagi ng kuryente. Kabilang sa mga pangunahing elemento nito ang:

Pangunahing Konduktor:Nagtatampok ang device ng ganap na insulated bar na nagsisilbing pangunahing winding. Ang pagkakabukod na ito, kadalasang isang resin molding o isang bakelized paper tube, ay nagpoprotekta laban sa matataas na boltahe.
Pangalawang Paikot-ikot:Ang isang pangalawang paikot-ikot na may maraming pagliko ng kawad ay nakabalot sa isang nakalamina na bakal na core. Pinaliit ng disenyong ito ang mga pagkalugi ng magnetic at tinitiyak ang tumpak na pagbabago sa kasalukuyang.
Core:Ginagabayan ng core ang magnetic field mula sa pangunahing bar hanggang sa pangalawang paikot-ikot, na nagpapagana sa proseso ng induction.

Kalamangan ng Pag-install:Ang pangunahing benepisyo ng Low Voltage Current Transformer na uri ng bar ay ang diretsong pag-install nito. Idinisenyo ito para sa direktang pag-mount sa mga busbar, na pinapasimple ang pag-setup at binabawasan ang mga potensyal na error sa mga kable. Ang ilang mga modelo ay nagtatampok pa ng asplit-core o clamp-on na configuration. Nagbibigay-daan ito sa mga technician na i-install ang CT sa paligid ng isang kasalukuyang busbar nang hindi dinidiskonekta ang power, na ginagawa itong perpekto para sa pag-retrofitting ng mga proyekto.

Ang kanilang compact at matibay na disenyo ay ginagawa silang perpektong akma para sa mga nakakulong at hinihingi na mga kapaligiran na matatagpuan sa loob ng switchgear at power distribution panels.

Kritikal na Babala sa Kaligtasan: Huwag kailanman Buksan-Circuit ang Pangalawa

Ang isang pangunahing tuntunin ay namamahala sa ligtas na paghawak ng anumang kasalukuyang transpormer. Ang mga technician at inhinyero ay hindi dapat pahintulutan ang pangalawang paikot-ikot na maging open-circuited habang ang kasalukuyang dumadaloy sa pangunahing konduktor. Ang mga pangalawang terminal ay dapat palaging konektado sa isang load (pasanin nito) o short-circuited. Ang pagwawalang-bahala sa panuntunang ito ay lumilikha ng isang lubhang mapanganib na sitwasyon.

Ang Golden Rule ng CTs:Palaging tiyakin na ang pangalawang circuit ay sarado bago pasiglahin ang pangunahin. Kung kailangan mong alisin ang isang metro o relay mula sa isang aktibong circuit, i-short-circuit muna ang mga pangalawang terminal ng CT.

Ang pag-unawa sa pisika sa likod ng babalang ito ay nagpapakita ng kalubhaan ng panganib. Sa normal na operasyon, ang pangalawang kasalukuyang lumilikha ng isang counter-magnetic field na sumasalungat sa magnetic field ng primary. Ang pagsalungat na ito ay nagpapanatili ng magnetic flux sa core sa isang mababa, ligtas na antas.

Kapag ang isang operator ay nagdiskonekta sa pangalawang mula sa pasanin nito, ang circuit ay nagiging bukas. Ang pangalawang paikot-ikot ngayon ay sumusubok na itaboy ang kasalukuyang nito sa kung ano ang epektibong anwalang katapusang impedance, o paglaban. Ang pagkilos na ito ay nagiging sanhi ng pagbagsak ng magkasalungat na magnetic field. Ang magnetic flux ng pangunahing kasalukuyang ay hindi na kinansela, at mabilis itong nabubuo sa core, na nagtutulak sa core sa matinding saturation.

Ang prosesong ito ay nagdudulot ng mapanganib na mataas na boltahe sa pangalawang paikot-ikot. Ang kababalaghan ay nagbubukas sa magkakaibang mga hakbang sa bawat AC cycle:

Ang walang kalaban-laban na pangunahing kasalukuyang lumilikha ng isang napakalaking magnetic flux sa core, na nagiging dahilan upang ito ay mababad.
Habang ang pangunahing kasalukuyang AC ay dumadaan sa zero nang dalawang beses bawat cycle, ang magnetic flux ay dapat na mabilis na magbago mula sa saturation sa isang direksyon patungo sa saturation sa kabaligtaran na direksyon.
Ang hindi kapani-paniwalang mabilis na pagbabago sa magnetic flux ay nag-uudyok ng napakataas na boltahe na spike sa pangalawang paikot-ikot.

Ang sapilitan na boltahe na ito ay hindi isang matatag na mataas na boltahe; ito ay isang serye ng mga matutulis na taluktok o mga taluktok. Ang mga boltahe na spike na ito ay madaling maabotilang libong boltahe. Ang ganitong mataas na potensyal ay nagpapakita ng maraming matitinding panganib.

Extreme Shock Hazard:Ang direktang pakikipag-ugnay sa mga pangalawang terminal ay maaaring magdulot ng nakamamatay na electric shock.
Pagkasira ng pagkakabukod:Ang mataas na boltahe ay maaaring sirain ang pagkakabukod sa loob ng kasalukuyang transpormer, na humahantong sa permanenteng pagkabigo.
Pinsala ng Instrumento:Ang anumang konektadong kagamitan sa pagsubaybay na hindi idinisenyo para sa ganoong mataas na boltahe ay agad na masisira.
Arcing at Sunog:Ang boltahe ay maaaring maging sanhi ng pagbuo ng arko sa pagitan ng mga pangalawang terminal, na nagdulot ng malaking panganib sa sunog at pagsabog.

Upang maiwasan ang mga panganib na ito, dapat sundin ng mga tauhan ang mahigpit na mga pamamaraan sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa isang Low Voltage Current Transformer.

Ligtas na Pamamaraan sa Paghawak:

Kumpirmahin na sarado ang Circuit:Bago pasiglahin ang isang pangunahing circuit, palaging i-verify na ang pangalawang paikot-ikot ng CT ay konektado sa pasanin nito (mga metro, relay) o ligtas na naka-short circuit.

Gumamit ng Shorting Blocks:Kasama sa maraming mga pag-install ang mga bloke ng terminal na may mga built-in na switch ng shorting. Ang mga device na ito ay nagbibigay ng ligtas at maaasahang paraan upang paikliin ang pangalawa bago i-serve ang anumang konektadong mga instrumento.

Maikling Bago Magdiskonekta:Kung kailangan mong alisin ang isang instrumento mula sa isang energized circuit, gumamit ng jumper wire upang paikliin ang mga pangalawang terminal ng CTdatipagdiskonekta ng instrumento.

Alisin ang Short Pagkatapos Kumonekta muli:Tanggalin lamang ang shorting jumperpagkataposang instrumento ay ganap na muling nakakonekta sa pangalawang circuit.

Ang pagsunod sa mga protocol na ito ay hindi opsyonal. Ito ay mahalaga para sa pagprotekta sa mga tauhan, pagpigil sa pagkasira ng kagamitan, at pagtiyak sa pangkalahatang kaligtasan ng electrical system.

Mga Aplikasyon at Pamantayan sa Pagpili

Ang mga kasalukuyang transformer na mababa ang boltahe ay mahahalagang bahagi sa mga modernong sistema ng kuryente. Ang kanilang mga aplikasyon ay mula sa simpleng pagsubaybay hanggang sa kritikal na proteksyon ng system. Ang pagpili ng tamang CT para sa isang partikular na gawain ay mahalaga para sa pagtiyak ng katumpakan, kaligtasan, at pagiging maaasahan.

Mga Karaniwang Aplikasyon sa Mga Setting ng Komersyal at Pang-industriya

Malawakang ginagamit ng mga inhinyero ang mga CT sa mga komersyal at industriyal na kapaligiran para sa pagsubaybay at pamamahala ng kuryente. Sa mga komersyal na gusali, ang mga power monitoring system ay umaasa sa mga CT upang sukatin ang mataas na alternating currents nang ligtas. Ang mataas na kasalukuyang dumadaloy sa pangunahing konduktor, na lumilikha ng magnetic field. Ang patlang na ito ay nagpapahiwatig ng isang mas maliit, proporsyonal na kasalukuyang sa pangalawang paikot-ikot, na madaling mabasa ng isang metro. Ang prosesong ito ay nagbibigay-daan sa mga tagapamahala ng pasilidad na subaybayan ang pagkonsumo ng enerhiya nang tumpak para sa mga application tulad ngkomersyal na kWh net metering sa 120V o 240V.

Bakit Mahalaga ang Pagpili ng Tamang CT

Ang pagpili ng tamang CT ay direktang nakakaapekto sa parehong katumpakan sa pananalapi at kaligtasan sa pagpapatakbo. Ang isang maling laki o na-rate na CT ay nagpapakilala ng malalaking problema.

⚠️Naaapektuhan ng Katumpakan ang Pagsingil:Ang isang CT ay may pinakamainam na hanay ng pagpapatakbo. Gamit ito saang napakababa o mataas na load ay nagpapataas ng error sa pagsukat. Anerror sa katumpakan na 0.5% langay magiging sanhi ng mga kalkulasyon sa pagsingil na maging off sa parehong halaga. Higit pa rito, ang mga pagbabago sa anggulo ng phase na ipinakilala ng CT ay maaaring masira ang mga pagbabasa ng kapangyarihan, lalo na sa mababang power factor, na humahantong sa higit pang mga kamalian sa pagsingil.

Ang hindi tamang pagpili ay nakompromiso din ang kaligtasan. Sa panahon ng kasalanan, aAng CT ay maaaring pumasok sa saturation, na binabaluktot ang output signal nito. Maaari itong maging sanhi ng hindi paggana ng mga protective relay sa dalawang mapanganib na paraan:

Pagkabigong Magpatakbo:Maaaring hindi makilala ng relay ang isang tunay na pagkakamali, na nagpapahintulot sa problema na lumaki at makapinsala sa kagamitan.
Maling Tripping:Ang relay ay maaaring maling interpretasyon ng signal at mag-trigger ng hindi kinakailangang pagkawala ng kuryente.

Mga Karaniwang Rating at Pamantayan

Ang bawat Low Voltage Current Transformer ay may mga partikular na rating na tumutukoy sa pagganap nito. Kasama sa mga pangunahing rating ang ratio ng mga pagliko, klase ng katumpakan, at pasanin. Ang pasanin ay ang kabuuang pagkarga (impedance) na konektado sa pangalawa, kabilang ang mga metro, relay, at ang kawad mismo. Dapat na magawa ng CT ang pasanin na ito nang hindi nawawala ang katumpakan.

Ang mga karaniwang rating ay naiiba para sa pagsukat at proteksyon (relaying) na mga application, tulad ng ipinapakita sa ibaba.

Uri ng CT	Karaniwang Pagtutukoy	Yunit ng Pasan	Pagkalkula ng Pasan sa Ohms (5A Secondary)
Pagsukat ng CT	0.2 B 0.5	Ohms	0.5 ohms
Nagre-relay ng CT	10 C 400	Volts	4.0 ohms

Ang pagsukat ng pasanin ng CT ay na-rate sa ohms, habang ang isang relaying na pasanin ng CT ay tinutukoy ng boltahe na maihahatid nito sa 20 beses sa rate ng kasalukuyang. Tinitiyak nito na ang relaying CT ay maaaring gumanap nang tumpak sa ilalim ng mga kundisyon ng fault.

Ang isang mababang boltahe na kasalukuyang transpormer ay isang mahalagang instrumento para sa pamamahala ng power system. Ligtas nitong sinusukat ang mataas na alternating currents sa pamamagitan ng pagbaba sa mga ito sa isang proporsyonal, mas mababang halaga. Ang pagpapatakbo ng device ay umaasa sa mga prinsipyo ng electromagnetic induction at ang winding turns ratio.

Mga Pangunahing Takeaway:

Ang pinakamahalagang panuntunan sa kaligtasan ay huwag kailanman buksan ang pangalawang circuit habang ang pangunahin ay may lakas, dahil lumilikha ito ng mga mapanganib na matataas na boltahe.

Ang tamang pagpili batay sa aplikasyon, katumpakan, at mga rating ay mahalaga para sa pangkalahatang kaligtasan at pagganap ng system.

FAQ

Maaari bang gamitin ang isang CT sa isang DC circuit?

Hindi, akasalukuyang transpormerhindi maaaring gumana sa isang direktang kasalukuyang (DC) circuit. Ang isang CT ay nangangailangan ng pagbabago ng magnetic field na ginawa ng isang alternating current (AC) upang mag-udyok ng isang kasalukuyang sa pangalawang paikot-ikot nito. Ang isang DC circuit ay gumagawa ng isang palaging magnetic field, na pumipigil sa induction.

Ano ang mangyayari kung maling CT ratio ang ginamit?

Ang paggamit ng maling CT ratio ay humahantong sa mga makabuluhang error sa pagsukat at mga potensyal na isyu sa kaligtasan.

Hindi Tumpak na Pagsingil:Ang mga pagbabasa ng pagkonsumo ng enerhiya ay magiging mali.
Pagkabigo sa Proteksyon:Maaaring hindi gumana nang tama ang mga proteksiyon na relay kapag may sira, na nanganganib sa pagkasira ng kagamitan.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang pagsukat at isang relaying CT?

Ang pagsukat ng CT ay nagbibigay ng mataas na katumpakan sa ilalim ng normal na kasalukuyang mga pagkarga para sa mga layunin ng pagsingil. Ang isang relaying CT ay idinisenyo upang manatiling tumpak sa panahon ng mataas na kasalukuyang mga kondisyon ng fault. Tinitiyak nito na ang mga proteksiyon na aparato ay makakatanggap ng isang maaasahang signal upang i-trip ang circuit at maiwasan ang malawakang pinsala.

Bakit pinaikli ang pangalawang circuit para sa kaligtasan?

Ang pag-short sa pangalawa ay nagbibigay ng ligtas, kumpletong landas para sa sapilitan na kasalukuyang. Ang isang bukas na pangalawang circuit ay walang mapupuntahan ng kasalukuyang. Ang kundisyong ito ay nagiging sanhi ng CT na makabuo ng napakataas, mapanganib na mga boltahe na maaaring magdulot ng mga nakamamatay na pagkabigla atsirain ang transpormer.

Oras ng post: Nob-05-2025

Ano ang isang Low Voltage Current Transformer at Paano Ito Gumagana?