Che cos'è un trasformatore di corrente: funzionamento e le sue applicazioni

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Il trasformatore è un dispositivo elettrico utilizzato per trasferire energia elettrica da un circuito all'altro senza modificarne la frequenza e si ottiene per induzione elettromagnetica. Fondamentalmente, i trasformatori sono disponibili in due tipi: il tipo di shell e il tipo di nucleo. La funzione principale è aumentare e diminuire la tensione. Ai fini della misurazione, trasformatori di strumenti vengono utilizzati perché questi trasformatori misurano corrente, tensione, energia e potenza. Questi sono utilizzati in diversi strumenti con una congiunzione come voltmetro, amperometro, wattmetro e contatore di energia . Questi trasformatori sono classificati in due tipi, vale a dire il trasformatore di corrente e il trasformatore potenziale.

Qual è l'attuale trasformatore?

Definizione: Un trasformatore di misura che viene utilizzato per generare una CA all'interno dell'avvolgimento secondario del trasformatore è noto come trasformatore di corrente. Questo è anche noto come trasformatore in serie poiché è alleato in serie con il circuito per misurare diversi parametri di energia elettrica . Qui la corrente nell'avvolgimento secondario è proporzionale alla corrente nell'avvolgimento primario. Questi sono usati per ridurre le correnti ad alta tensione a correnti a bassa tensione.




Dispositivo trasformatore corrente

Dispositivo trasformatore corrente

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento del trasformatore di corrente è leggermente diverso quando lo confrontiamo con un normale trasformatore di tensione. Simile al trasformatore di tensione, include due avvolgimenti. Ogni volta che alimenta CA in tutto l'avvolgimento primario, quindi può essere generato un flusso magnetico alternato, allora CA sarà indotta all'interno dell'avvolgimento secondario. In questo tipo, l'impedenza di carico è molto piccola. Pertanto, questo trasformatore funziona in condizioni di cortocircuito. Quindi la corrente all'interno dell'avvolgimento secondario dipende dalla corrente nell'avvolgimento primario ma non dall'impedenza di carico.



Costruzione del trasformatore di corrente

La costruzione di questo trasformatore include diverse caratteristiche basate sul design come ampere-giri primari, nucleo, avvolgimenti e isolamento .

Costruzione del trasformatore di corrente

Costruzione del trasformatore di corrente

Giri di ampere primari

Il no. di ampere-spire primari nel trasformatore va da 5000 a 10000 quindi questi sono decisi attraverso la corrente primaria.

Nucleo

Per ottenere torsioni a basso ampere magnetizzante, il materiale del nucleo deve includere basse perdite di ferro e bassa riluttanza. I materiali di base come il nichel e una lega di ferro includono proprietà diverse come bassa perdita e alta permeabilità.


Avvolgimenti

La reattanza di dispersione nel trasformatore può essere ridotta posizionando gli avvolgimenti l'uno vicino all'altro. I fili utilizzati nell'avvolgimento primario sono strisce di rame e per il secondario vengono utilizzati fili SWG. La progettazione di questi avvolgimenti può essere eseguita per una resistenza adeguata e controventi fissi senza alcun danno.

Isolamento

Gli avvolgimenti del trasformatore sono isolati con vernice e nastro. Le applicazioni di alta tensione richiedono disposizioni di isolamento che vengono assorbite dall'olio utilizzato per gli avvolgimenti.

La progettazione del nucleo nel trasformatore può essere eseguita utilizzando laminazione di acciaio al silicio. L'avvolgimento primario del trasformatore trasporta la corrente ed è collegato al circuito principale. La corrente nell'avvolgimento secondario è proporzionale alla corrente nell'avvolgimento primario ed è collegata ai contatori o agli strumenti.

Gli avvolgimenti primario e secondario sono isolati dai nuclei. L'avvolgimento primario include una singola spira che trasporta la corrente a pieno carico mentre l'avvolgimento secondario include un numero di spire.
Il rapporto tra la corrente nel primario e nel secondario è chiamato rapporto del trasformatore di corrente. Di solito, il rapporto di corrente del trasformatore è alto. I valori di corrente nel secondario sono 0,1 A, 1 A e 5 A, mentre i valori di corrente nella gamma primaria da 10 A a 3000 A.

Tipi di trasformatori di corrente

Questi sono classificati in quattro tipi che includono quanto segue.

Trasformatore di corrente per interni

Tipo da interno trasformatori sono applicabili nei circuiti a bassa tensione. Questi sono classificati in diversi tipi come ferita, finestra e barra. Simile al tipo base, il tipo avvolto include due avvolgimenti come primario e secondario. Questi vengono utilizzati nelle applicazioni di somma a causa dell'elevata precisione e dei valori elevati delle torsioni dell'ampere primario.

Il trasformatore a barra include il primario a barra con i nuclei secondari. In questo tipo, la barra primaria è una parte essenziale. La precisione di questo trasformatore può essere ridotta a causa della magnetizzazione nel nucleo. Il tipo di finestra può essere installato nella regione del conduttore primario perché la progettazione di questi trasformatori può essere eseguita senza avvolgimento primario.

Questi tipi di trasformatori sono accessibili in design solido e split-core. Prima di collegare questo tipo di trasformatore è opportuno staccare il conduttore primario mentre, in split-core, può essere installato direttamente nella zona del conduttore senza separarlo.

Trasformatori di corrente per esterni

I trasformatori di tipo esterno sono utilizzati in circuiti ad alta tensione come sottostazioni e commutatori. Questi sono disponibili in due tipi: isolamento con gas SF6 e olio. I trasformatori di tipo isolato in SF6 sono leggeri se confrontati con i trasformatori di tipo a bagno d'olio.

Il serbatoio pinnacolo può essere collegato verso il conduttore primario che è noto come trasformatore di corrente per la costruzione del serbatoio vivo. In questa costruzione vengono utilizzate boccole piccole perché sia ​​il serbatoio che il conduttore primario hanno lo stesso potenziale. Per i TA a più rapporti, viene utilizzato l'avvolgimento primario di tipo diviso.

Si predispongono così dei rubinetti sul serbatoio destinato all'avvolgimento primario in modo da ottenere rapporti di corrente variabile utilizzando questi trasformatori. Una volta che le prese sono date all'avvolgimento secondario, allora gli ampere-giri di funzionamento possono essere modificati mentre sono forniti all'avvolgimento primario, in modo che lo spazio in rame inutilizzato possa essere lasciato escluso nel campo più basso.

Trasformatore di corrente a boccola

Questo tipo di trasformatore è simile al tipo a barra, in cui nucleo e secondario sono posizionati nella regione del conduttore primario. L'avvolgimento secondario nel trasformatore può essere trasformato in un nucleo circolare altrimenti di forma anulare. È collegato alla boccola di alta tensione all'interno di interruttori automatici, trasformatori di potenza, quadri altrimenti generatori.

Una volta che il conduttore scorre attraverso la boccola, funge da avvolgimento primario e la disposizione del nucleo può essere eseguita racchiudendo una boccola isolante. Questi tipi di trasformatori vengono utilizzati nei circuiti ad alta tensione per scopi di relè perché non sono costosi.

Trasformatori di corrente portatili

Questi tipi di trasformatori sono del tipo ad alta precessione utilizzati principalmente per analizzatori di potenza e amperometri ad alta precisione. Questi trasformatori sono disponibili in diversi tipi come flessibili, portatili a morsetto e split core. La misura del range di corrente per i TA portatili va da 1000A a 1500 A. Questi trasformatori sono utilizzati principalmente per fornire l'isolamento degli strumenti di misura dai circuiti ad alta tensione.

Errori nel trasformatore di corrente

Gli errori che si sono verificati in questo trasformatore includono quanto segue.

  • L'avvolgimento primario di questo trasformatore richiede MMF (forza magnetomotrice) per generare un flusso che attira corrente magnetizzante.
  • La corrente a vuoto del trasformatore include un elemento del componente di perdita del nucleo e si verifica isteresi e perdite di correnti parassite.
  • Una volta che il nucleo del trasformatore è saturo, la densità del flusso della forza magnetizzante può essere interrotta e possono verificarsi altre perdite.

Applicazioni dei trasformatori di corrente

Questi trasformatori vengono utilizzati per misurare l'energia elettrica in centrali elettriche, industrie, stazioni di rete, sale di controllo nelle industrie per la misurazione e l'analisi del flusso di corrente nel circuito e anche per scopi di protezione.

Domande frequenti

1). Qual è la differenza tra CT e PT?

Il CT cambia il valore di alta corrente in un valore di bassa corrente mentre il PT cambia il valore di alta tensione in bassa tensione.

2). Il trasformatore di corrente è un trasformatore elevatore?

In linea di principio, CT è un trasformatore elevatore

3). Perché il CT è collegato in serie?

Il TA è collegato in serie attraverso la linea per cambiare la corrente di linea ai tipici 1/5 ampere appropriati per il misuratore altrimenti relè. Questi trasformatori vengono utilizzati per calcolare un'enorme corrente che scorre attraverso un conduttore.

4). Qual è il rapporto CT?

È il rapporto tra la corrente primaria i / p e la corrente secondaria o / p a pieno carico

5). Perché CT viene utilizzato nella sottostazione?

Questo trasformatore viene utilizzato per scopi di misurazione e protezione nella sottostazione

Quindi, questo è tutto una panoramica del trasformatore di corrente che include la sua definizione, principio di funzionamento, costruzione, diversi tipi, errori e applicazioni. Ecco una domanda per te, cos'è un trasformatore di strumentazione?