Transformer arus, sering disingkatkan sebagai CT, ialah pengubah instrumen elektrik yang direka untuk mengukur arus ulang alik dengan selamat dan tepat. Ia berfungsi dengan menukar arus primer yang besar yang mengalir melalui konduktor kepada arus sekunder yang lebih kecil dan berkadar yang boleh dipantau dengan mudah oleh meter, geganti perlindungan dan peralatan kawalan. Transformer semasa digunakan secara meluas dalam sistem kuasa, automasi industri, sistem pengurusan tenaga, dan aplikasi ujian elektrik.
Prinsip operasi pengubah semasa adalah berdasarkan aruhan elektromagnet, yang ditemui oleh Michael Faraday. Apabila arus ulang alik mengalir melalui konduktor, ia menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah di sekeliling konduktor. Sebuah pengubah arus menggunakan medan magnet ini untuk mendorong arus yang sepadan dalam belitan sekundernya.
Pengubah arus biasa terdiri daripada tiga bahagian utama: teras magnet, belitan primer, dan belitan sekunder. Teras magnet biasanya diperbuat daripada keluli silikon berlamina atau bahan kebolehtelapan tinggi lain yang memandu fluks magnet dengan cekap. Penggulungan primer disambung secara bersiri dengan konduktor yang membawa arus yang hendak diukur. Dalam kebanyakan reka bentuk, belitan utama hanyalah konduktor itu sendiri yang melalui teras pengubah, terutamanya dalam jenis gelang atau pengubah arus teras pecah. Penggulungan sekunder dililitkan di sekeliling teras magnet dan disambungkan kepada alat pengukur atau pelindung.
Apabila arus ulang alik mengalir melalui konduktor utama, ia menghasilkan fluks magnet dalam teras. Kerana arus silih berganti, fluks magnet sentiasa berubah. Mengikut undang-undang aruhan elektromagnet Faraday, fluks magnet yang berubah-ubah mendorong daya gerak elektrik dalam belitan sekunder. Voltan teraruh ini memacu arus melalui litar sekunder.
Magnitud arus sekunder bergantung kepada nisbah lilitan antara belitan primer dan sekunder. Sebagai contoh, dalam CT dengan nisbah lilitan 1000 hingga 1, arus primer 1000 ampere akan menghasilkan arus sekunder 1 ampere. Hubungan berkadar ini membolehkan instrumen mengukur arus yang sangat besar secara tidak langsung tanpa terdedah kepada voltan tinggi atau beban arus yang berat.
Litar sekunder pengubah arus biasanya disambungkan kepada peranti galangan rendah seperti ammeter atau geganti pelindung. CT beroperasi hampir dengan keadaan litar pintas pada bahagian kedua. Di bawah keadaan ini, arus sekunder mencipta medan magnetnya sendiri yang menentang medan magnet utama, mengekalkan keseimbangan dalam teras. Ini memastikan bahawa arus sekunder mencerminkan arus primer dengan tepat.
Keselamatan adalah aspek kritikal dalam operasi pengubah semasa. Penggulungan sekunder tidak boleh dibiarkan terbuka semasa litar primer dihidupkan. Sekunder terbuka boleh menyebabkan voltan tinggi yang berbahaya berkembang merentasi terminal kerana ketiadaan arus sekunder yang bertentangan. Ini boleh merosakkan penebat dan menimbulkan bahaya yang serius kepada peralatan dan kakitangan.
Transformer arus juga menyediakan pengasingan elektrik antara litar kuasa tinggi dan alat pengukur. Pengasingan ini meningkatkan keselamatan sistem dan membolehkan instrumen voltan rendah standard digunakan dalam persekitaran voltan tinggi. Selain itu, CT membantu mengurangkan kos sistem pengukuran dengan menghapuskan keperluan untuk meter tugas berat yang mampu mengendalikan arus besar secara langsung.
Transformer arus moden direka dengan ketepatan yang tinggi, kestabilan haba, dan ketahanan mekanikal. Beberapa jenis lanjutan termasuk CT teras belah untuk pemasangan mudah, CT gegelung Rogowski untuk pengukuran fleksibel, dan CT kelas perlindungan direka untuk pengesanan kerosakan dan operasi geganti.
Secara ringkasnya, pengubah arus mengukur arus dengan menggunakan aruhan elektromagnet untuk menukar arus primer yang besar kepada arus sekunder yang lebih kecil dan berkadar. Nisbah yang tepat, pengasingan elektrik dan kelebihan keselamatan menjadikannya peranti penting dalam sistem pengukuran dan perlindungan elektrik moden.
