Sissejuhatus
Voolutrafo (CT) koosneb mitmest olulisest komponendist, mis töötavad koos elektrivoolu muundamiseks ja annavad mõõtmis- või kaitseseadmete jaoks sobiva signaali. Kuigi täpne konstruktsioon varieerub sõltuvalt CT tüübist, pingetasemest, voolutugevusest, täpsusnõuetest ja rakendusest, sisaldab enamik voolutrafosid mitut põhiosa.
Voolutrafo põhikomponentide mõistmine on kasulik CT-seadmete valimisel, paigaldamisel, testimisel või hooldamisel. Magnetsüdamik, primaarahel, sekundaarmähis, isolatsioonisüsteem, klemmid ja korpus aitavad kaasa trafo üldisele jõudlusele ja töökindlusele.
Magnetiline südamik
Magnetsüdamik on voolutrafo üks olulisemaid komponente.
See annab primaarvoolu tekitatud voo jaoks magnetilise tee. Kui vool liigub läbi primaarjuhi, tekitab see magnetvälja. Südamik koondab ja juhib seda magnetvoogu nii, et see saaks sekundaarmähisega tõhusalt suhelda.
Südamiku materjalil ja konstruktsioonil on oluline mõju CT jõudlusele. Täpsust võivad mõjutada sellised tegurid nagu magnetiline läbilaskvus, südamiku kaod, küllastusomadused ja füüsilised mõõtmed.
Erinevad CT-rakendused võivad vajada erinevat südamiku kujundust. Mõõtmisrakendused keskenduvad üldiselt tugevalt mõõtmistäpsusele, samas kui kaitserakendused võivad vajada sobivat jõudlust tugevate{1}}vooluliste rikketingimuste korral.
Primaarjuht või primaarmähis
Primaarpool on CT osa, mis kannab mõõdetavat voolu.
Sõltuvalt konstruktsioonist võib primaar koosneda spetsiaalsest mähisest, vaskvardast või välisest juhist, mis läbib CT ava.
Akna-tüüpi ja toroidsed CT-d on tavaliselt konstrueeritud nii, et olemasolev juht toimib esmase juhina. Selles paigutuses läbib juht magnetsüdamikku ja CT tuvastab voolu tekitatud magnetvälja.
Primaarkonstruktsioon on tihedalt seotud primaarvoolu nimivoolu ja paigaldusnõuetega.
Sekundaarne mähis
Sekundaarmähis on veel üks oluline komponent.
See koosneb magnetsüdamiku ümber keritud või sellega seotud isoleeritud juhtme keerdudest. Primaarvoolu tekitatud muutuv magnetvoog indutseerib sekundaarmähises voolu.
Sekundaarvool on võrdeline primaarvooluga vastavalt CT suhtele.
Sekundaarmähis on ühendatud selliste seadmetega nagu ampermeetrid, energiaarvestid, seiresüsteemid või kaitsereleed. Mähis peab olema konstrueeritud nii, et see vastaks nõutavale voolutugevusele, täpsusele, isolatsioonile ja koormusomadustele.
Isolatsioonisüsteem
Isolatsioonisüsteem eraldab elektrit juhtivad komponendid ja aitab CT-l taluda nimipinget ja elektrilisi pingeid.
Olenevalt konstruktsioonist ja rakendusest võib isolatsiooni pakkuda materjalidega, nagu vormitud isolatsioon, vaik, isoleerpaber või muud sobivad elektriisolatsioonimaterjalid.
Nõutav isolatsioonitase sõltub tööpingest ja paigalduskeskkonnast.
Hea isolatsioon on elektriohutuse ja{0}}pikaajalise töökindluse jaoks hädavajalik. Isolatsiooni projekteerimisel tuleb arvestada ka keskkonnatingimustega, nagu temperatuur, niiskus, saastumine ja mehaaniline pinge.
Terminalid
CT klemmid tagavad elektriühenduse trafo ja välise mõõte- või kaitseahela vahel.
Primaar- ja sekundaarklemmid peavad olema selgelt identifitseeritud, et CT saaks õigesti ühendada.
Sekundaarsed klemmid on eriti olulised, kuna vale juhtmestik võib mõjutada mõõtmise täpsust, polaarsust ja kaitset.
Praktiliste paigalduste puhul peaks terminali konstruktsioon tagama ka usaldusväärsed mehaanilised ühendused ja sobiva elektriisolatsiooni.
Korpus või korpus
Korpus kaitseb voolutrafo sisemisi komponente ümbritseva keskkonna eest ja pakub mehaanilist tuge.
Olenevalt rakendusest võib korpus aidata kaitsta CT-d tolmu, niiskuse, mehaaniliste mõjude ja muude keskkonnamõjude eest.
Siseruumide elektripaneelide jaoks on levinud kompaktsed vormitud korpused. Muud rakendused võivad olenevalt paigalduskeskkonnast vajada erinevat mehaanilist kaitset.
Korpus aitab kaasa ka CT füüsilistele mõõtmetele ja paigaldusmeetodile.
Paigaldusstruktuur
Paljud voolutrafod sisaldavad paigaldusfunktsioone, mis võimaldavad neid kindlalt paigaldada elektripaneelidele, siinidele, kaablitele või muudele seadmetele.
Paigaldusmeetod sõltub CT konstruktsioonist. Mõned CT-d on ette nähtud paigaldamiseks otse juhtme ümber, samas kui teised võivad kasutada sulgusid, kruvisid, DIN-rööpasüsteeme või muid mehaanilisi konstruktsioone.
Õige paigaldus on oluline, sest liikumine või vale asend võib mõjutada paigaldust ja olenevalt konstruktsioonist mõõtesüsteemi toimimist.
Järeldus
Voolutrafo põhikomponentide hulka kuuluvad magnetsüdamik, primaarjuht või mähis, sekundaarmähis, isolatsioonisüsteem, klemmid, korpus ja kinnituskonstruktsioon.
Igal komponendil on konkreetne roll. Magnetsüdamik tagab magnetilise tee, primaarpool kannab mõõdetud voolu ja sekundaar toodab proportsionaalset väljundvoolu, mida kasutavad arvestid või kaitseseadmed. Isolatsioonisüsteem tagab elektrilise eraldamise, samas kui klemmid, korpus ja kinnituskonstruktsioon toetavad ohutut ja usaldusväärset paigaldamist.
Kuna CT konstruktsioon on olenevalt rakendusest erinev, peaksid kasutajad toote valimisel arvestama nõutava voolusuhte, täpsuse, koormuse, isolatsioonitaseme, paigaldusmeetodi ja keskkonnatingimustega.
Õigesti konstrueeritud voolutrafo ühendab need komponendid usaldusväärseks seadmeks voolu mõõtmiseks, jälgimiseks ja elektrikaitseks.