Apakah Tujuan Nisbah Transformer Semasa (CT)?

A pengubah arus (CT) ialah pengubah instrumen yang tujuannya adalah untuk menurunkan arus ulang-alik yang besar dalam litar primer kepada paras arus yang lebih kecil, selamat, terpiawai dalam litar sekundernya untuk pengukuran, perlindungan atau kawalan.

Nisbah CT (juga dipanggil nisbah arus) ialah hubungan matematik antara arus primer dan arus sekunder di bawah keadaan berkadar (atau beban penuh). Dengan kata lain:

Nisbah CT = (Arus primer) : (Arus sekunder)

Sebagai contoh, CT berkadar 300:5 bermakna apabila 300 A mengalir melalui sisi primer, sekunder akan menghasilkan 5 A. Jika hanya 150 A mengalir dalam primer, maka idealnya 2.5 A muncul dalam sekunder (150/300 × 5) di bawah keadaan linear.

Mengapa Nisbah CT Penting — Tujuan & Fungsi

Nisbah CT adalah asas kerana ia:

Skala Arus Tinggi kepada Tahap Pengukuran Selamat
Arus tinggi dalam sistem kuasa (beratus atau beribu-ribu amp) tidak boleh dikendalikan secara langsung oleh meter biasa, geganti atau peranti pemantauan. Nisbah CT memastikan bahawa arus besar tersebut dikurangkan secara berkadar (cth menjadi 1 A atau 5 A) supaya instrumen yang disambungkan boleh mengukurnya dengan selamat dan tepat.

Mengekalkan Ketepatan Berkadar ke atas Julat
Dengan syarat pengubah arus direka bentuk dan dimuatkan dengan betul, arus sekunder CT kekal berkadar dengan arus primer sepanjang julat operasinya (dalam had ketepatan yang ditentukan). Tingkah laku berkadar ini membolehkan pengukuran, pemeteran dan operasi geganti pelindung yang tepat.

Menyeragamkan Antara Muka untuk Instrumentasi dan Perlindungan
Oleh kerana arus sekunder diseragamkan (biasanya 5 A atau 1 A), CT merentasi pelbagai sistem dan pemasangan boleh memberikan input yang konsisten kepada meter, penganalisis tenaga, geganti pelindung dan sistem kawalan. Ini menjadikan reka bentuk instrumentasi dan kebolehtukaran lebih mudah.

Reka Bentuk & Pertimbangan Nisbah CT

Beberapa aspek utama dan kaveat sekitar nisbah CT ialah:

Penarafan Menengah Standard
Kebanyakan CT menyediakan arus sekunder piawai 5 A atau 1 A, jadi nisbah CT dinyatakan dengan sewajarnya (cth 1000:5, 2000:1).

Nisbah Pusingan vs. Nisbah Semasa
Belitan fizikal sebenar CT mentakrifkan nisbah pusingan (pusingan utama : pusingan sekunder). Nisbah arus berkait songsang dengan nisbah lilitan, mengikut prinsip pengubah (iaitu lebih banyak lilitan dalam sekunder menghasilkan arus sekunder yang lebih rendah untuk arus primer yang sama).

Julat Kendalian Linear & Ketepuan
CT mesti dikendalikan dalam julat linear (tak tepu). Jika arus primer melebihi reka bentuk (atau beban) CT, teras mungkin tepu, memutuskan hubungan berkadar dan menyebabkan ralat pengukuran atau pincang fungsi. Oleh itu, nisbah CT mesti dipilih supaya walaupun semasa beban lampau atau arus kerosakan, CT boleh mengekalkan prestasi yang boleh diterima.

Contoh & Implikasi Praktikal

Katakan talian sistem kuasa membawa arus nominal 1200 A, dan kami ingin memantaunya menggunakan instrumentasi standard 5 A. Kami memilih CT dengan nisbah 1200:5. Di bawah beban biasa, CT sekunder akan menghasilkan 5 A, yang boleh diukur secara langsung oleh meter atau geganti. Jika arus talian berganda kepada 2400 A semasa kerosakan, CT akan cuba menghasilkan 10 A (jika dalam julat linearnya). Geganti pelindung ditetapkan dengan sewajarnya untuk mentafsirkan bahawa 10 A sebagai 2400 A dan memulakan tindakan perjalanan. Jika nisbah CT telah dipilih secara tidak betul (cth 2000:5), maka pada 2400 A CT mungkin tepu atau salah nyata tahap kerosakan, yang membawa kepada ralat geganti.

Oleh itu, nisbah CT menghubungkan arus sistem kuasa dunia sebenar dengan arus dalaman yang boleh diurus bagi perlindungan dan peranti pengukuran.