الف ترانسفورماتور جریان هسته شکاف نوعی ترانسفورماتور جریان است که هسته مغناطیسی آن به دو یا چند قسمت تقسیم می شود و به آن اجازه می دهد بدون قطع مدار، اطراف یک هادی موجود 'کلمپ' شود. در زیر یک مرور کلی ارائه شده است که شامل اصل کار، طبقه بندی ها، عملکردها، ویژگی ها، سناریوهای کاربردی و روندهای آینده می شود.
اصل کار
اصل عملکرد یک هسته تقسیم شده ترانسفورماتور جریان اساساً همان ترانسفورماتور جریان معمولی است - بر اساس القای الکترومغناطیسی:
هادی حامل جریان مورد اندازه گیری به عنوان سیم پیچ اولیه (اغلب یک دور) عمل می کند.
جریان متناوب از طریق این رسانا یک شار مغناطیسی متناوب در یک هسته با نفوذپذیری بالا ایجاد می کند.
یک سیمپیچ ثانویه که روی هسته پیچیده شده است، آن شار را میگیرد و جریان متناسبی را در مدارش تولید میکند که با نسبت چرخشها مقیاسبندی میشود.
از آنجایی که هسته در دو (یا بیشتر) نیمه است، در هنگام نصب، نیمه ها بسته و گیره می شوند و مدار مغناطیسی را تکمیل می کنند. باید به تراز کردن هسته و به حداقل رساندن شکاف هوا بین نیمه ها توجه شود، زیرا شکاف های بیش از حد باعث کاهش جفت مغناطیسی و کاهش دقت می شود.
سیم پیچ ثانویه باید همیشه بسته بماند (یعنی بارگذاری شده) تا از ولتاژ بالا در مدار باز جلوگیری شود.
پس از نصب، درست مانند یک CT هسته جامد کار می کند: جریان اولیه جریان ثانویه را متناسب با نسبت چرخش القا می کند و به تجهیزات اندازه گیری یا حفاظتی اجازه می دهد تا جریان های بالا را به طور ایمن حس کنند.
از آنجایی که هسته شکاف دارد، برای کاهش شار نشتی یا شکافهای غیریکنواخت نیاز به مراقبتهای طراحی اضافی است، اما طراحیهای مدرن از چفتهای مکانیکی دقیق و مواد مغناطیسی با شکاف کم برای کاهش چنین خطاهایی استفاده میکنند.
طبقه بندی
اگرچه 'اسپلیت هسته' خود یک طبقه بندی ساختاری است، CT های هسته تقسیم شده را می توان در چندین بعد دیگر نیز طبقه بندی کرد:
مکانیسم تقسیم / بسته شدن
سبک لولایی / محوری (یک طرف روی یک لولا باز می شود)
سبک پیچ یا گیره (دو نیمه که توسط پیچ، گیره یا گیره به هم متصل می شوند)
کلاس دقت / هدف
کلاس عمومی / نظارت
کلاس اندازه گیری / صورتحساب (دقت بالاتر)
کلاس حفاظت (قابلیت تحمل بارهای اضافه کوتاه مدت)
رتبه و نسبت فعلی
محدوده جریان کم (مثلاً ده ها یا صدها آمپر)
محدوده جریان بالاتر (تا هزاران آمپر)
خروجی های ثانویه 1 A، 5 A یا سطوح پایین تر (میلی آمپر).
عملکردهای اساسی ترانسفورماتورهای جریان هسته تقسیم شده عبارتند از:
اندازهگیری / اندازهگیری تبدیل جریانهای اولیه بالا به جریانهای ثانویه متناسب برای کنتورهای جریان، آنالایزرهای توان یا سیستمهای اندازهگیری انرژی.
مانیتورینگ تغذیه داده های جاری در زمان واقعی به سیستم های نظارت، کنترل یا حفاظت (مانند SCADA، BMS، سیستم های مدیریت انرژی).
حفاظت در مدارهای تشخیص عیب یا اضافه جریان، جایی که CT رلهها یا دستگاههای محافظ را برای راهاندازی کلیدهای مدار تغذیه میکند.
ویژگی های کلیدی / مزایا و محدودیت ها
مزایا / ویژگی ها
غیر مزاحم / بدون وقفه آنها را می توان در اطراف هادی های زنده بدون قطع یا سیم کشی مجدد نصب کرد و زمان خرابی را به حداقل رساند.
سهولت نصب و مقاوم سازی ایده آل برای ارتقاء میدانی، اضافه کردن، یا استقرار اندازه گیری در سیستم های موجود.
تطبیق پذیری در رتبه بندی ها، اندازه ها و کلاس های دقت مختلف برای پوشش گسترده برنامه موجود است.
سناریوهای کاربردی
ترانسفورماتورهای جریان هسته تقسیم شده به طور گسترده در تنظیماتی استفاده می شوند که سهولت نصب، مقاوم سازی یا حداقل اختلال حیاتی است. دامنه های کاربردی معمولی عبارتند از:
توزیع برق / تابلوهای برق نظارت بر مدارهای انشعاب، فیدرها یا مدارهای فرعی در تابلوهای موجود.
مدیریت انرژی ساختمان و زیرمتراژ نصب CT در سیستم های سیم کشی موجود برای نظارت بر بارها، مستاجرین یا مناطق در ساختمان های تجاری یا مسکونی.
نظارت صنعتی و پروفایل بار اندازهگیری جریانها در موتورها، درایوها، پمپها، سیستمهای HVAC، خطوط تولید و غیره، اغلب در جاهایی که خاموش شدن نامطلوب است.
به دلیل انعطافپذیری، CTهای هستهای تقسیمشده بهویژه در بازسازی یا گسترش، که در آن سیمکشی به راحتی قطع نمیشود، ارزشمند هستند.
روندها و تحولات آینده
زمینه تقسیم هسته ترانسفورماتورهای جریان با پیچیده تر، توزیع و دیجیتال شدن سیستم های قدرت در حال تکامل هستند. برخی از روندها و چشم اندازهای کلیدی عبارتند از:
طراحیهای با دقت بیشتر و خطای کمتر مواد هسته (نانوکریستالی، آمورف) و طراحیهای مکانیکی بهبود یافته برای کاهش نشت و شکافها، عملکرد هستههای تقسیمشده را به هستههای جامد نزدیکتر میکند.
الکترونیک هوشمند یکپارچه تعبیه تهویه سیگنال، تقویت، جبران دما، حافظه کالیبراسیون و خروجی دیجیتال (به عنوان مثال Modbus، IEC 61850) در بدنه CT.
پهنای باند بیشتر / قابلیت فرکانس بالا طرح هایی با هدف گرفتن بهتر اجزای هارمونیک، گذراهای سریع و سیگنال های غیر سینوسی برای پشتیبانی از تجزیه و تحلیل کیفیت توان.
