電流と変圧器の関係

変流器 (CT) および変圧器 (VT、計器用変圧器、PT とも呼ばれます) は、電力システムで広く使用されている計器用変圧器です。これらは、測定、保護、および制御のために、高い一次電流または電圧を低い標準的な二次値に低減します。どちらも低電圧機器を高電圧電源回路から絶縁しますが、動作原理、接続規則、負荷要件が根本的に異なります。

あ 変流器は 、大きな負荷電流を降圧するように設計されています。その一次巻線は通常数回しか巻かれておらず、電力線と直列に接続されています。二次巻線には、通常 5 A または 1 A の比例した小さい電流が流れます。中心原理はアンペールの法則です。通常の動作下では、一次起磁力が二次起磁力と釣り合います。重要な安全規則は、二次側を決して開いたままにしてはいけないということです。二次側がオープンになると非常に高い誘導電圧が発生し、機器に損傷を与えたり、オペレータに危険を及ぼす可能性があります。 CT の 2 次回路は常にメーターまたはリレーによって短絡されており、接続された負荷は定格範囲内に収まる必要があります。一般的なアプリケーションには、開閉装置の過電流保護、エネルギー計測、電流監視などがあります。

対照的に、変圧器は、高いシステム電圧を 100 V などの標準的な低い 2 次電圧に降圧します。その 1 次巻線は多くの巻数があり、相間または相対地間電圧にわたって並列に接続されます。ファラデーの誘導則に基づいた従来の電源トランスのように動作し、正確な電圧比を維持します。二次側を短絡させないでください。短絡すると膨大な二次電流が発生し、巻線が焼けてトランスが破壊されます。 VT は、保護リレー、電圧計、力率計、電力量計に基準電圧を供給します。

負担の定義でも 2 つのタイプが区別されます。 CT 負荷は、ケーブル抵抗と機器入力インピーダンスを含む 2 次ループのインピーダンスを指します。 VT 負荷は、接続された負荷によって消費される総電力をボルトアンペアで表します。精度クラスはさまざまな目的に応じて選択されます。高精度グレードは収益測定に必要ですが、わずかに低いグレードは保護に使用できます。

要約すると、CT は直列電流を測定し、二次回路の開放を禁止しますが、VT は並列電圧を測定し、二次回路の短絡を禁止します。どちらも高電圧ネットワークと低電圧制御パネルの間のガルバニック絶縁を提供します。正しい選択と配線により、致命的な故障が防止され、産業および公共電気システムにおける信頼性の高い電力測定とリレー動作が保証されます。