หม้อแปลงกระแสเทียบกับแรงดัน

หม้อแปลงกระแส (CTs) และหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (VT หรือที่เรียกว่าหม้อแปลงที่มีศักยภาพ, PT) เป็นหม้อแปลงเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบไฟฟ้า โดยจะลดกระแสหลักหรือแรงดันไฟฟ้าหลักให้เหลือค่ารองมาตรฐานต่ำสำหรับการวัด การป้องกัน และการควบคุม แม้ว่าทั้งสองจะแยกเครื่องมือไฟฟ้าแรงต่ำออกจากวงจรไฟฟ้าแรงสูง แต่หลักการทำงาน กฎการเชื่อมต่อ และข้อกำหนดด้านโหลดก็มีความแตกต่างกันโดยพื้นฐาน

ก หม้อแปลงกระแส ถูกออกแบบมาเพื่อลดกระแสโหลดขนาดใหญ่ ขดลวดปฐมภูมิมักมีเพียงไม่กี่รอบและเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับสายไฟ ขดลวดทุติยภูมิมีกระแสไฟฟ้าตามสัดส่วนที่เล็กกว่า โดยทั่วไปคือ 5 A หรือ 1 A หลักการสำคัญคือกฎของแอมแปร์: แรงแม่เหล็กหลักจะรักษาสมดุลของแรงแม่เหล็กทุติยภูมิภายใต้การทำงานปกติ กฎความปลอดภัยที่สำคัญคือต้องไม่เปิดด้านรองทิ้งไว้ วงจรทุติยภูมิแบบเปิดจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่สูงมาก ซึ่งสามารถสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์และเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานได้ วงจรทุติยภูมิ CT จะลัดวงจรด้วยเมตรหรือรีเลย์เสมอ และภาระที่เชื่อมต่อต้องอยู่ภายในช่วงที่กำหนด การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การป้องกันกระแสเกิน การวัดพลังงาน และการตรวจสอบกระแสในสวิตช์เกียร์

ในทางตรงกันข้าม หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าจะลดแรงดันไฟฟ้าของระบบที่สูงลงเป็นแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิมาตรฐานต่ำ เช่น 100 โวลต์ ขดลวดปฐมภูมิมีหลายรอบและเชื่อมต่อแบบขนานข้ามเฟสหรือแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสถึงกราวด์ ทำงานเหมือนหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปตามกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ โดยรักษาอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำ ด้านทุติยภูมิไม่ควรลัดวงจร การลัดวงจรทำให้เกิดกระแสทุติยภูมิขนาดใหญ่ ขดลวดไหม้และทำลายหม้อแปลงไฟฟ้า VT จ่ายแรงดันอ้างอิงสำหรับรีเลย์ป้องกัน โวลต์มิเตอร์ มิเตอร์ตัวประกอบกำลัง และมิเตอร์พลังงาน

คำจำกัดความภาระยังแยกทั้งสองประเภทออกจากกัน ภาระ CT หมายถึงอิมพีแดนซ์ของลูปทุติยภูมิ รวมถึงความต้านทานของสายเคเบิลและอิมพีแดนซ์อินพุตของอุปกรณ์ ภาระ VT อธิบายกำลังทั้งหมดที่ใช้โดยโหลดที่เชื่อมต่อ ซึ่งวัดเป็นโวลต์-แอมแปร์ มีการเลือกคลาสความแม่นยำเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน: ต้องใช้เกรดความแม่นยำสูงสำหรับการวัดรายได้ ในขณะที่เกรดที่ต่ำกว่าเล็กน้อยสามารถใช้เพื่อการป้องกันได้

โดยสรุป CT จะวัดกระแสอนุกรมและห้ามวงจรทุติยภูมิแบบเปิด ในขณะที่ VT จะวัดแรงดันไฟฟ้าแบบขนานและห้ามวงจรทุติยภูมิที่ลัดวงจร ทั้งสองมีการแยกกระแสไฟฟ้าระหว่างเครือข่ายไฟฟ้าแรงสูงและแผงควบคุมแรงดันต่ำ การเลือกและการเดินสายไฟที่ถูกต้องป้องกันความล้มเหลวร้ายแรง และรับประกันการวัดกำลังและการทำงานของรีเลย์ที่เชื่อถือได้ในระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรมและสาธารณูปโภค