Hogyan használják az áramváltókat (ct) a mérésben?

A áramváltó (CT) egy transzformátor, amelyet az áramkörben lévő váltakozó áram mérésére használnak. Ez egy primer tekercsből áll, amely a vizsgált áramkör áramellátását biztosító vezető, és egy szekunder tekercsből (vagy tekercsekből), amely mérőhöz vagy más műszerekhez csatlakozik. A szekunder tekercs árama egyenesen arányos a primer tekercs áramával.

Mint minden más elektromos transzformátornak, az áramváltónak is van primer tekercselése, egyfordulatú (vezetője), magja és szekunder tekercse; a fizika ugyanaz, mint a feszültségváltónál. A mérőműszer számára túl erős nagy váltakozó áram áthalad a primer tekercsen, mágneses mezőt hozva létre a vasmagban, amely azután áthalad a vasmagban lévő mágneses mezőn, és alacsony áramot hoz létre a szekunder tekercsben, hogy biztonságosan mérje a tényleges áram.

Az áramváltók az áramot nagy értékről alacsony értékre (nem feszültségre) alakítják át.

A CT általános alkalmazásai

Az áramváltók két leggyakoribb felhasználási módja:

1. Elektromos energiafogyasztás mérése és felügyelete

Az áramváltókat széles körben használják a metrológiában, mivel biztonságosan mérhetnek nagy áramerősséget a vezetékekben.

Ma már lehetetlen olyan műszereket találni, amelyek hatékonyan mérhetik a magas feszültséget és a nagy áramerősséget, ezért transzformátorokat használnak az áramkörökben lévő áram és feszültség pontos mérésére, függetlenül az áramkör méretétől. A szilárdtest-elektronika fejlődésének köszönhetően az elektromos fogyasztásmérők nagy pontossággal képesek érzékelni nagyon alacsony áramerősségeket. Ez lehetővé teszi nagyon kisméretű műszerek használatát vagy több műszer egy kisebb szekrényben történő összeszerelését, ami lehetőséget teremt többfelhasználós mérőrendszerekre.

A műszer kis áramok észlelésére való képessége és a mérőműszerben lévő áramkörök alacsony terhelése miatt a transzformátor vasmagja nagyon kicsire tehető. Lehetővé teszi azt is, hogy a transzformátor szekunder tekercsét nagyon kicsire tegyék, hogy nagyon alacsony áramerősséget, például 100 mA vagy 0,1A vigyenek át.

Ezeknek a kis áramoknak az a további előnye, hogy csökkentik a szekunder feszültséget, lehetővé téve a szorítómechanizmus számára, hogy az áramváltót gyújtószikramentessé tegye.

Ezért az önzárlatos, mA szekunder és önzárlatos áramváltók az első választás a segédméréshez. Biztonságuk mellett nagyon kevés helyet foglalnak el a kapcsolótábla bekötési tálcájában, és nem igényelnek rövidre záró blokkot.

Kis méretük miatt a CT-k nagyon hatékonyan mérik az épület vagy bármely ipari létesítmény adott részében található szinte minden elektromos áramkör energiafelhasználását. Ez viszonylag egyszerűvé teszi a fogyasztók villamosenergia-használat alapján történő számlázását.

2. Védje a műszereket és az elektromos hálózatot

Az áramváltókat az elektromos infrastruktúra túlterheléstől és rövidzárlattól való védelmére is használják. Ezeket védett műszertranszformátoroknak nevezzük.

Ezekben az alkalmazásokban az áramváltók szekunder vezetékei érzékeny mérőberendezésekhez, úgynevezett védőrelékhez csatlakoznak.

Ezek a relék egy védőeszközt (megszakítót) kapcsolnak ki, ha az áramkörben túláram van, amelyet túlterhelt áramkör vagy általában rövidzár okoz.

Védelmi alkalmazásoknál az áramváltókat másképp kell méretezni, főleg azért, mert a védőrelé terhelése nagyobb lehet, mint a mérőműszeré. A magnak elég nagynak kell lennie ahhoz is, hogy elkerülje a CT telítését, amikor nagy áramok tapasztalhatók a primeren. Ezekben a túláram-időszakokban a CT-nek meg kell őriznie arányosságát a megfelelő védelem biztosítása érdekében. Ez lehet az egyik oka a védőtranszformátor nagyobb méretének.

Az áramváltók a mérés fontos részét képezik. Biztonságos és rendkívül pontos módszert kínálnak az otthoni vagy az elektromos hálózaton használt áram mérésére. Széles körben elterjedt használata az elektromos infrastruktúra és a villamosenergia-termelés kulcsfontosságú elemévé teszi szerte a világon.