หม้อแปลงกระแส (ct) ใช้ในการวัดแสงอย่างไร?

ก หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CT) เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้วัดกระแสสลับในวงจร ประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิ ซึ่งเป็นตัวนำที่ส่งกระแสไฟฟ้าไปยังวงจรที่ทดสอบ และขดลวดทุติยภูมิ (หรือขดลวด) ที่เชื่อมต่อกับมิเตอร์หรืออุปกรณ์อื่นๆ กระแสในขดลวดทุติยภูมิจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสในขดลวดปฐมภูมิ

เช่นเดียวกับหม้อแปลงไฟฟ้าอื่นๆ หม้อแปลงกระแสไฟฟ้ามีขดลวดปฐมภูมิ ขดลวดเดี่ยว (ตัวนำ) แกนกลาง และขดลวดทุติยภูมิ ฟิสิกส์เหมือนกับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟ AC สูงที่แรงเกินไปสำหรับมิเตอร์จะไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กในแกนเหล็ก จากนั้นจึงไหลผ่านสนามแม่เหล็กในแกนเหล็กเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าต่ำในขดลวดทุติยภูมิเพื่อวัดค่าได้อย่างปลอดภัย กระแสที่เกิดขึ้นจริง

หม้อแปลงกระแสจะแปลงกระแสจากค่าสูงไปเป็นค่าต่ำ (ไม่ใช่แรงดัน)

การใช้งานทั่วไปของ CT

การใช้งานทั่วไปสองประการสำหรับหม้อแปลงกระแส ได้แก่:

1. การวัดและติดตามการใช้พลังงานไฟฟ้า

หม้อแปลงกระแสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในมาตรวิทยาเนื่องจากสามารถวัดกระแสขนาดใหญ่ในแนวเส้นได้อย่างปลอดภัย

ปัจจุบันนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะหาเครื่องมือที่สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้หม้อแปลงจึงถูกนำมาใช้เพื่อวัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าในวงจรอย่างแม่นยำไม่ว่าวงจรจะมีขนาดเท่าใดก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตต มิเตอร์ไฟฟ้าจึงสามารถตรวจจับกระแสที่ต่ำมากได้อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เครื่องมือที่มีขนาดเล็กมากหรือการรวมเครื่องมือหลายชิ้นเข้าด้วยกันในตู้ขนาดเล็ก ทำให้เกิดโอกาสสำหรับระบบสูบจ่ายที่มีลูกค้าหลายราย

เนื่องจากความสามารถของเครื่องมือในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กและมีภาระต่อวงจรในเครื่องมือวัดต่ำ แกนเหล็กของหม้อแปลงจึงสามารถทำให้มีขนาดเล็กมากได้ นอกจากนี้ยังช่วยให้ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงมีขนาดเล็กมากเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าต่ำมาก เช่น 100 mA หรือ 0.1A

กระแสขนาดเล็กเหล่านี้มีประโยชน์เพิ่มเติมในการลดแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิเพื่อให้กลไกการหนีบทำให้หม้อแปลงกระแสมีความปลอดภัยอย่างแท้จริง

นี่คือเหตุผลว่าทำไมหม้อแปลงกระแสทุติยภูมิ mA และลัดวงจรในตัวจึงเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการสูบจ่ายเสริม นอกจากความปลอดภัยแล้ว ยังใช้พื้นที่น้อยมากในถาดสายไฟของแผงสวิตช์และไม่ต้องใช้บล็อกลัดวงจร

เนื่องจากมีขนาดเล็ก CT จึงมีประสิทธิภาพมากในการวัดการใช้พลังงานของวงจรไฟฟ้าเกือบทุกวงจรในส่วนหนึ่งของอาคารหรือโรงงานอุตสาหกรรมใดๆ ทำให้ง่ายต่อการเรียกเก็บเงินลูกค้าตามการใช้ไฟฟ้า

2. ปกป้องเครื่องมือวัดและโครงข่ายไฟฟ้า

หม้อแปลงกระแสยังใช้เพื่อปกป้องโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลดและการลัดวงจร สิ่งเหล่านี้เรียกว่าหม้อแปลงเครื่องมือที่มีการป้องกัน

ในการใช้งานเหล่านี้ สายรองของหม้อแปลงกระแสจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ตรวจวัดที่มีความละเอียดอ่อนที่เรียกว่ารีเลย์ป้องกัน

รีเลย์เหล่านี้จะเดินทางกับอุปกรณ์ป้องกัน (เซอร์กิตเบรกเกอร์) เมื่อมีกระแสเกินในวงจร อาจเกิดจากวงจรโอเวอร์โหลดหรือมักเกิดจากการลัดวงจร

ในการใช้งานด้านการป้องกัน หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าต้องมีขนาดแตกต่างกัน เนื่องจากภาระของรีเลย์ป้องกันอาจมากกว่าภาระของเครื่องมือวัด แกนกลางจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของ CT เมื่อมีกระแสสูงในแกนหลัก ในระหว่างช่วงกระแสเกินเหล่านี้ CT จะต้องรักษาสัดส่วนเพื่อให้แน่ใจว่ามีการป้องกันที่เพียงพอ นี่อาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้หม้อแปลงป้องกันมีขนาดใหญ่ขึ้น

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญของการวัดแสง โดยให้วิธีการวัดกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านหรือข้ามโครงข่ายไฟฟ้าที่ปลอดภัยและแม่นยำสูง การใช้งานอย่างแพร่หลายทำให้เป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าและการผลิตทั่วโลก