変流器 (CT) 比の目的は何ですか?

あ 変流器 (CT) は、測定、保護、または制御のために、一次回路の大きな交流電流を、二次回路のより小さく安全な標準化された電流レベルに降圧することを目的とする計器用変圧器です。

CT 比 (電流比とも呼ばれる) は、定格 (または全負荷) 条件下での一次電流と二次電流の間の数学的関係です。言い換えると：

CT比＝（一次電流）：（二次電流）

たとえば、定格 300:5 の CT は、1 次側に 300 A が流れると、2 次側で 5 A が生成されることを意味します。1 次側に 150 A しか流れない場合、線形条件下では理想的には 2.5 A (150/300 × 5) が 2 次側に発生します。

CT比が重要な理由 — 目的と機能

CT 比は次の理由から重要です。

大電流を安全な測定レベルに調整
電力システムの大電流（数百または数千アンペア）は、一般的なメーター、リレー、または監視デバイスでは直接処理できません。 CT 比により、このような大電流が比例的に低減され (たとえば、1 A または 5 A に)、接続された機器が安全かつ正確に測定できるようになります。

範囲にわたって比例精度を維持します。
全体 変流器 が適切に設計され、負荷がかかっている場合、CT の二次電流は動作範囲全体 (指定された精度制限内) にわたって一次電流に比例します。この比例的な動作により、正確な測定、計量、および保護リレーの動作が可能になります。

計装と保護のためのインターフェイスの標準化
二次電流が標準化されているため (通常は 5 A または 1 A)、さまざまなシステムおよび設備の CT は、メーター、エネルギー アナライザ、保護リレー、および制御システムに一貫した入力を提供できます。これにより、計器の設計と互換性が容易になります。

CT比の設計と考慮事項

CT 比に関する重要な側面と注意点は次のとおりです。

標準二次定格
ほとんどの CT は 5 A または 1 A の標準二次電流を提供するため、CT 比はそれに応じて表されます (例: 1000:5、2000:1)。

巻数比と電流比
CT の実際の物理巻線は、巻数比 (一次巻線 : 二次巻線) を定義します。変圧器の原理に従って、電流比は巻数比に反比例します（つまり、二次側の巻数が増えると、同じ一次電流に対して二次電流が低くなります）。

線形動作範囲と飽和
CT は、線形 (不飽和) 範囲内で動作する必要があります。一次電流がCTの設計値（負荷）を超えるとコアが飽和し、比例関係が崩れ、測定誤差や誤動作を引き起こす可能性があります。したがって、過負荷または故障電流が発生している間でも、CT が許容可能な性能を維持できるように CT 比を選択する必要があります。

実践例とその意味

電力システムのラインに公称電流 1200 A が流れており、標準の 5 A 計器を使用してそれを監視したいとします。比 1200:5 の CT を選択します。通常の負荷では、CT 二次側は 5 A を生成し、メーターまたはリレーで直接測定できます。障害発生中に線電流が 2 倍の 2400 A になった場合、CT は 10 A を生成しようとします (線形範囲内の場合)。保護リレーは、10 A を 2400 A として解釈し、トリップ動作を開始するように設定されます。 CT の比率が不適切に選択された場合 (例: 2000:5)、2400 A で CT が飽和するか、障害レベルを誤って表現し、リレー エラーが発生する可能性があります。

したがって、CT 比は、実際の電力システム電流を、保護および測定デバイスの管理可能な内部電流と関連付けます。