Ang mga kasalukuyang transformer ay kabilang sa mga pinaka-tumpak na engineered na bahagi sa pagsukat ng kapangyarihan at mga sistema ng proteksyon. Ngunit ang kanilang panloob na istraktura ay bihirang suriin nang detalyado. Ang pag-unawa sa kung ano ang nasa loob ng kasalukuyang transformer, kung paano pinipili ang bawat bahagi, at kung bakit umiiral ang iba't ibang uri ng konstruksiyon ay nagbibigay sa mga inhinyero, technician, at mga propesyonal sa pagkuha ng pundasyon upang makagawa ng mas mahusay na mga desisyon tungkol sa katumpakan, pag-install, at pangmatagalang pagiging maaasahan.
Ang artikulong ito ay nagtuturo sa anatomy ng isang kasalukuyang transpormer mula sa pangunahing materyal hanggang sa panlabas na enclosure, ipinapaliwanag ang papel ng bawat bahagi, at inuuri ang mga pangunahing uri ng konstruksiyon na ginagamit sa mababang boltahe, katamtamang boltahe, at mataas na boltahe na mga aplikasyon.
Ang magnetic core ay ang nag-iisang pinaka-pagtukoy sa pagganap na bahagi sa loob ng kasalukuyang transpormer. Ito ay nagsisilbing daluyan kung saan ang enerhiya mula sa pangunahing konduktor ay inililipat sa pangalawang paikot-ikot sa pamamagitan ng electromagnetic induction. Tinutukoy ng hugis, materyal, at cross-sectional area ng core ang halos bawat katangian ng pagganap ng tapos na device.
Karamihan sa kasalukuyang mga core ng transpormer ay ginawa sa isang toroidal (singsing) na hugis. Tinitiyak ng closed-loop geometry na ito na tuloy-tuloy ang magnetic pagkilos ng bagay path, na nagpapaliit sa flux leakage at nakakatulong sa mataas na katumpakan. Ang mga toroidal core ay pamantayan sa kita-grade at proteksyon-class na mga instrumento dahil nagbubunga ang mga ito ng napakababang phase angle error sa rate na kasalukuyang.
Para sa mga kasalukuyang transformer na uri ng sugat na ginagamit sa mataas na ratio o mga espesyalidad na aplikasyon, ang mga core ay maaaring nakalamina sa hugis-parihaba o hugis-C na mga pagsasaayos na binuo mula sa mga grain-oriented na electrical steel strips. Ang mga nakalamina na core na ito ay nagbibigay-daan sa tagagawa na iangkop nang eksakto ang cross-sectional area para sa isang target na pasanin at uri ng katumpakan.
Ang pagpili ng magnetic core na materyal ay direktang kinokontrol ang klase ng katumpakan ng transpormer, pag-uugali ng saturation, at pagtugon sa dalas. Ang talahanayan sa ibaba ay nagbubuod sa mga pinakakaraniwang opsyon:
| Material | Relative Permeability (tinatayang) | Karaniwang Kaso ng Paggamit | Pangunahing Kalamangan |
|---|---|---|---|
| Cold-Rolled Grain-Oriented Silicon Steel (CRGO) | 5,000 – 30,000 | Mga CT na sumusukat at proteksyon, 50/60 Hz | Mababang core pagkawala, cost-effective |
| Nickel-Iron Alloy (hal., 78% Ni) | 50,000 – 200,000 | Mataas ang katumpakan ng pagsukat ng kita, klase 0.1 at 0.2 | Napakababa ng magnetizing current |
| Nanocrystalline Alloy | Hanggang 150,000 | Malawak na dalas, mayaman sa harmonic na kapaligiran | Napakahusay na pagtugon sa mataas na dalas |
| Amorphous Metal (Metglas) | 100,000 | Pagsusukat ng enerhiya sa mga smart grid application | Napakababang pagkawala ng hysteresis |
| Ferrite | 1,000 – 15,000 | High-frequency current sensing (saklaw ng kHz) | Balewala ang eddy current loss sa mataas na frequency |
Para sa standard na power-frequency metering sa 50 Hz o 60 Hz, ang CRGO silicon steel ay nananatiling nangingibabaw na pagpipilian dahil sa paborableng balanse nito sa pagitan ng gastos, availability, at magnetic performance. Ang mga nickel-iron alloy ay nakalaan para sa tumpak na pagsukat ng kita na mga CT kung saan ang mga error ay dapat itago sa loob ng 0.1% o 0.2% sa isang malawak na hanay ng pasanin.
Upang bawasan ang mga pagkalugi ng eddy current, ang mga silicon-steel core ay nakalamina sa manipis na mga piraso, karaniwang 0.23 mm hanggang 0.35 mm ang kapal. Ang bawat lamination ay pinahiran ng isang manipis na insulating layer - karaniwang isang phosphate treatment o isang organic varnish - na pumipigil sa pag-agos ng agos sa pagitan ng mga layer. Ang mas mahigpit na lamination at thinner strips ay nagbabawas ng mga pagkawala at pag-iipon ng init sa panahon ng matagal na mga kondisyon ng overload.
Ang pangalawang paikot-ikot ay direktang sinusugat sa core at responsable para sa paggawa ng output current na sinusukat ng mga instrumento, relay, at metro. Ang pisikal na pagtatayo ng paikot-ikot na ito ay nakakaapekto sa parehong katumpakan at thermal performance.
Halos lahat ng pangalawang paikot-ikot ay sugat mula sa enameled copper wire. Ang kumbinasyon ng tanso ng mataas na electrical conductivity, ductility, at mahusay na naiintindihan na mga katangian ng temperatura ay ginagawa itong karaniwang pagpipilian. Sa mga espesyal na magaan na disenyo, ang aluminum wire ay paminsan-minsang ginagamit, bagama't nangangailangan ito ng mas malalaking cross-section upang makamit ang parehong target na paglaban at nangangailangan ng maingat na pagwawakas upang maiwasan ang kaagnasan.
Ang wire gauge ay pinili upang matugunan ang pangalawang winding resistance specification (madalas na tinatawag na Rct — ang resistance ng pangalawang winding). Ang mas mababang Rct ay nagbibigay-daan sa mas malaking bahagi ng magagamit na pangalawang EMF na maihatid sa panlabas na pasanin sa halip na mawala sa loob bilang init. Direktang nakakaapekto ito sa katumpakan sa mababang antas ng pasanin.
Tinutukoy ng pangalawang paikot-ikot na bilang ng pagliko ang ratio ng pagbabago sa kumbinasyon ng mga pangunahing pagliko. Para sa isang karaniwang bar-type o window-type na kasalukuyang transpormer kung saan ang pangunahin ay isang solong pass-through na conductor, ang pangunahing bilang ng pagliko ay 1. Pagkatapos ay itatakda ang mga pangalawang pagliko upang makamit ang gustong ratio — halimbawa, 200 pagliko para sa isang 200:1 na ratio sa isang 200 A / 1 A na transpormer.
Ang mga windings ay ibinabahagi nang pantay-pantay sa paligid ng toroid upang matiyak ang balanseng magnetomotive force at upang mabawasan ang leakage flux. Ang pagkakapareho ay partikular na kritikal sa mga disenyo na may mataas na katumpakan kung saan kahit na ang maliliit na asymmetries sa paikot-ikot na pamamahagi ay maaaring magpakilala ng mga masusukat na error sa anggulo ng phase.
Ang multi-layer windings ay nangangailangan ng inter-layer insulation upang maiwasan ang pagkasira ng boltahe sa pagitan ng mga pagliko sa iba't ibang potensyal. Ang mga karaniwang inter-layer insulating na materyales ay kinabibilangan ng:
Ang pangunahing bahagi ng isang kasalukuyang transpormer ay maaaring ayusin sa ilang mga natatanging paraan, ang bawat isa ay nagreresulta sa isang iba't ibang uri ng mekanikal na konstruksiyon. Ito ang pangunahing batayan para sa pag-uuri ng mga CT ayon sa pisikal na disenyo.
Ang isang solid o guwang na bus bar ay dumadaan sa bintana ng core-and-winding assembly. Walang pangunahing paikot-ikot na nasugatan sa device. Ang bar mismo ay bumubuo ng isang pangunahing pagliko.
Katulad ng uri ng bar, ngunit ang pangunahing konduktor ay isang panlabas na cable o busbar na dumaan sa isang bukas na bintana sa katawan ng CT. Ang transpormer ay walang built-in na pangunahing konduktor.
Ang isa o higit pang mga pangunahing pagliko ay sinusugat sa core kasama ng pangalawang paikot-ikot. Pinapagana ang mataas na mga ratio ng pagbabago mula sa maliliit na pangunahing agos.
Ang core ay nahahati sa dalawang separable halves na maaaring buksan at i-clamp sa paligid ng isang umiiral na konduktor nang hindi dinidiskonekta ang circuit.
Gumagamit ang kasalukuyang transpormer ng uri ng bar ng isang nakapirming pangunahing conductor na naka-install sa pabrika — karaniwang isang tanso o aluminum bar — na dumadaan sa gitna ng toroidal o rectangular na core-and-winding assembly. Ang core at pangalawang paikot-ikot ay naka-encapsulated sa paligid ng bar na ito. Ang konstruksiyon na ito ay nag-aalok ng pinakamataas na mekanikal na tigas at mas gusto para sa switchgear at busbar installation kung saan ang mga pangunahing kasalukuyang rating ay mula 400 A hanggang ilang libong amperes.
Dahil factory-set ang bar, ang mga bar-type na CT ay hindi field-adjustable. Ang na-rate na pangunahing kasalukuyang ay tinutukoy sa pagmamanupaktura. Ang mga ito, gayunpaman, ay lubhang matatag sa loob ng mga dekada ng serbisyo dahil walang mga mekanikal na kasukasuan sa pangunahing landas na maaaring lumuwag o makaagnas.
Ang mga window-type na CT, kung minsan ay tinatawag na ring-type o donut current transformer, ay binubuo ng isang toroidal core na sugat na may pangalawang coil at nakapaloob sa isang housing na may gitnang siwang. Ang pangunahing konduktor - anumang cable o busbar ang nagdadala ng sinusukat na kasalukuyang - ay sinulid lamang sa siwang na ito sa pag-install. Walang koneksyong elektrikal na ginawa sa pagitan ng katawan ng CT at ng pangunahing konduktor; ang transpormer ay tumatakbo nang puro sa pamamagitan ng induction.
Ang disenyong ito ay maraming nalalaman dahil ang isang solong modelo ng CT ay maaaring i-install sa mga konduktor ng iba't ibang mga cross-section, hangga't ang konduktor ay akma nang pisikal sa bintana. Ang mga window-type na CT ay malawakang ginagamit sa mga panel board, pagsubaybay sa cable, at pag-retrofitting ng mga kasalukuyang installation.
Sa isang transformer ng kasalukuyang sugat, ang pangunahing paikot-ikot ay binubuo ng isa o higit pang mga pagliko ng insulated copper conductor na sugat nang direkta sa core sa tabi ng pangalawa. Ang pagsasaayos na ito ay ginagamit kapag ang pangunahing kasalukuyang ay medyo mababa — karaniwang mas mababa sa 100 A — at ang isang solong-pass na konduktor ay gagawa ng hindi sapat na flux para sa tumpak na pagsukat.
Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng dalawa, tatlo, o higit pang mga pangunahing pagliko, ang epektibong ratio ng pagbabago ay pinarami nang hindi nangangailangan ng pisikal na mas malaking core. Ang isang sugat na CT na may 5 pangunahing pagliko at 1,000 pangalawang pagliko ay may epektibong ratio na 1,000:5, o 200:1, na may 5-liko na pangunahing pagmamaneho ng mas malaking flux para sa parehong kasalukuyang linya kaysa sa isang solong-bar primary.
Ang mga Wound-type na CT ay karaniwang mas mahal kaysa sa mga uri ng bar o window sa parehong kasalukuyang rating, dahil ang karagdagang proseso ng paikot-ikot ay nagdaragdag ng paggawa at ang pangunahing conductor insulation ay dapat na na-rate para sa buong line-to-line na boltahe ng system.
The split core kasalukuyang transpormer nalulutas ang isang partikular na praktikal na problema: kung paano mag-install ng kasalukuyang transpormer sa isang konduktor na hindi ma-de-energize o ma-disconnect. Ang magnetic core ay nahahati sa dalawang halves kasama ang isang precision-machined joint. Ang mekanismo ng bisagra o trangka ay pinipigilan ang mga halves na nakasara sa panahon ng operasyon at pinapayagan ang mga ito na paghiwalayin para sa pag-install.
Kapag ang mga core halves ay bukas, ang CT ay maaaring iposisyon sa paligid ng isang live na cable. Sa sandaling sarado at nakakabit, ang magnetic circuit ay kumpleto at ang aparato ay gumagana nang magkapareho sa isang solidong toroidal CT na may katumbas na mga sukat.
Ang pangunahing hamon sa engineering sa split-core na disenyo ay ang pagliit ng air gap sa joint. Kahit na ang isang microscopic gap sa magnetic circuit ay kapansin-pansing pinapataas ang magnetizing current na kinakailangan at nagpapakilala ng mga error, lalo na sa mababang pangunahing antas ng kasalukuyang malapit sa 5% hanggang 20% ng na-rate na halaga. Tinutugunan ito ng mga tagagawa sa pamamagitan ng:
Ang mga split-core na CT ay malawakang ginagamit sa pag-audit ng enerhiya, pagbuo ng mga sistema ng pamamahala ng enerhiya, mga na-retrofit na power monitoring panel, at anumang application kung saan dapat isagawa ang pag-install nang hindi isinasara ang sinusubaybayang circuit. Available ang mga ito sa mga klase sa katumpakan mula Class 1 hanggang Class 0.5 depende sa pangunahing materyal at pinagsamang kalidad.
Ang toroidal current transformer ay sa ngayon ang pinakakaraniwang konstruksyon na ginagamit sa modernong panel-mount at inline na kasalukuyang pagsukat. Ang tampok na pagtukoy nito ay ang hugis-doughnut na core, na lumilikha ng saradong magnetic path na walang sinasadyang air gap (sa mga solid-core na bersyon) at walang nakalantad na mga mukha ng poste.
Dahil ang magnetic flux ay ganap na umiikot sa loob ng pangunahing materyal sa isang toroidal na disenyo, mahalagang walang flux ang nakakalabas sa nakapalibot na hangin. Ito ay may dalawang praktikal na kahihinatnan. Una, ang magnetizing current na kinakailangan upang maitatag ang working flux ay napakababa, na direktang binabawasan ang error sa ratio at pag-aalis ng bahagi. Pangalawa, ang toroidal CT ay hindi gaanong sensitibo sa posisyon ng pangunahing conductor sa loob ng window — isang ari-arian na tinatawag na positional error immunity — kumpara sa mga rectangular-core na disenyo.
Sa isang mahusay na disenyo ng toroidal CT, ang paglipat ng pangunahing konduktor mula sa gitna ng bintana patungo sa isang off-center na posisyon ay nagpapakilala ng mas mababa sa 0.05% na karagdagang error sa ratio. Sa isang rectangular-core CT, ang parehong displacement ay maaaring magpakilala ng mga error na lampas sa 0.3%.
Ang mga toroidal core para sa kasalukuyang mga transformer ay ginawa ng isa sa tatlong pamamaraan depende sa target na materyal:
Ang insulation ng CT ay dapat gumanap ng dalawang function nang sabay-sabay: ihiwalay ang high-voltage primary conductor mula sa low-voltage secondary circuit, at protektahan ang winding at core assembly mula sa pagkasira ng kapaligiran. Ang piniling sistema ng pagkakabukod ay depende sa na-rate na boltahe, sa kapaligiran ng kapaligiran, at sa mga mekanikal na kinakailangan ng aplikasyon.
Ang karamihan ng mga kasalukuyang transformer na may mababang boltahe at katamtamang boltahe na ginagamit sa mga panel ng pagsukat at switchgear ay ginawa sa pamamagitan ng paghahagis o pag-vacuum-injecting ng epoxy resin sa paligid ng pagpupulong ng core ng sugat. Ang prosesong ito, madalas na tinatawag na molded-case construction, ay lumilikha ng solid, walang laman na insulating body na:
Ginagamit ang vacuum pressure impregnation (VPI) para sa mas malalaking assemblies kung saan hindi praktikal ang paghahagis. Ang paikot-ikot ay inilulubog sa dagta sa ilalim ng vacuum upang alisin ang nakulong na hangin, pagkatapos ay ipinipilit ang dagta sa bawat walang laman bago pagalingin.
Ang mga kasalukuyang transformer na may mataas na boltahe na may rating na higit sa 36 kV ay karaniwang gumagamit ng mineral na langis bilang pangunahing insulating at cooling medium. Ang core ng sugat at pangalawang pagpupulong ay inilalagay sa loob ng isang selyadong tangke ng metal na puno ng langis ng mineral na grade-transformer. Ang pagkakabukod ng selulusa na papel ay ipinulupot sa paligid ng pangunahing konduktor sa maraming mga layer, na bumubuo ng distansya ng gumagapang na kinakailangan upang mapaglabanan ang boltahe ng linya.
Ang mga CT na puno ng langis ay ang pamantayan para sa 110 kV, 220 kV, at 500 kV na pag-install sa mga transmission substation. Ang regular na oil sampling at dissolved-gas analysis ay nagbibigay-daan sa mga maintenance team na matukoy ang nagsisimulang pagkasira ng insulation bago mangyari ang mga pagkabigo.
Sa mga pag-install ng gas-insulated switchgear (GIS), ang mga kasalukuyang transformer ay isinama sa GIS enclosure at ginagamit ang sulfur hexafluoride (SF6) gas bilang insulating medium. Ang mga CT na ito ay nakikinabang mula sa parehong compact footprint gaya ng nakapalibot na switchgear at hindi nangangailangan ng likidong maintenance, kahit na ang sealed gas system ay dapat na subaybayan para sa presyon at kadalisayan.
Para sa mga panloob na pag-install sa mga kontroladong kapaligiran sa mga boltahe hanggang sa humigit-kumulang 36 kV, ang mga dry-type na CT na gumagamit ng solid insulating materials (resin-bonded fiberglass, cast resin, o Nomex) ay nag-aalok ng alternatibo sa mga disenyong puno ng langis. Mas magaan ang mga ito, inaalis ang panganib sa pagtapon ng langis, at pinapasimple ang pagpapanatili, kahit na mas sensitibo ang mga ito sa condensation at polusyon kung ginagamit sa malupit na panlabas na kapaligiran.
Pinagsasama-sama ng sumusunod na talahanayan ang mga pangunahing uri ng konstruksiyon, ang kanilang mga karaniwang kasalukuyang saklaw, mga kakayahan sa katumpakan, at mga pangunahing sektor ng aplikasyon:
| Uri ng Konstruksyon | Pangunahing Pagliko | Karaniwang Kasalukuyang Saklaw | Pinakamahusay na Klase ng Katumpakan | Mga Pangunahing Aplikasyon |
|---|---|---|---|---|
| Uri ng Bar | 1 (nakapirming bar) | 400 A – 5,000 A | 0.2S | Switchgear, pagsukat ng busbar |
| Uri ng Window / Ring | 1 (pass-through) | 50 A – 3,000 A | 0.5 | Mga panel board, pagsubaybay sa cable |
| Uri ng Sugat | 2 – 20 | 1 A – 100 A | 0.1 | Low-current precision metering |
| Hatiin ang Core Type | 1 (pass-through) | 50 A – 3,000 A | 0.5 – 1 | Retrofit, pag-audit ng enerhiya, BMS |
| Toroidal (solid) | 1 (pass-through) | 5 A – 5,000 A | 0.1 | Pagsusukat ng kita, proteksyon |
| Uri ng Tangke na Puno ng Langis | 1 – 4 | 10 A – 4,000 A (HV) | 0.2 | Mga substation ng paghahatid |
| GIS-Integrated | 1 | 200 A – 5,000 A | 0.2 | Mataas na boltahe na mga pag-install ng GIS |
Ang pagpili ng tamang kasalukuyang transpormer ay hindi lamang isang bagay ng pagtutugma sa kasalukuyang ratio. Tinutukoy ng panloob na konstruksyon kung paano kumikilos ang isang CT sa saklaw ng pagpapatakbo nito, sa ilalim ng pagkakaiba-iba ng pasanin, sa matataas na temperatura, at sa pagkakaroon ng mga harmonika.
Ang error sa ratio ay lumitaw dahil ang magnetizing current - ang kasalukuyang kinakailangan upang maitatag ang flux sa core - ay hindi lilitaw sa pangalawang output. Ang lahat ng magnetizing current ay nakuha mula sa pangunahing ngunit wala sa mga ito ay umabot sa pasanin. Ang mas malaki ang magnetizing kasalukuyang kamag-anak sa pangunahing kasalukuyang, mas malaki ang ratio error. Ang mga nickel-iron at nanocrystalline core, na may napakataas na permeability, ay nangangailangan ng mas kaunting magnetizing current kaysa sa silicon-steel core at samakatuwid ay nakakamit ang mas mababang ratio error sa parehong core cross-section.
Ang phase displacement ay ang angular difference, na sinusukat sa minuto ng arc, sa pagitan ng pangunahing kasalukuyang phasor at ng pangalawang kasalukuyang phasor (binaliktad para sa direksyon). Ang phase displacement ay partikular na mahalaga sa power factor at pagsukat ng enerhiya dahil kahit isang maliit na angular error ay nagpapakilala ng cosine-dependent error sa mga kalkulasyon ng watt-hour. Ang isang phase displacement ng 10 minuto sa isang load sa 0.5 power factor ay maaaring makabuo ng error sa pagsukat ng enerhiya na humigit-kumulang 0.5%.
Ang pangalawang pasanin — ang kabuuang impedance ng mga konektadong instrumento, resistensya ng mga kable, at mga coil ng relay — ay direktang nakakaapekto sa pagganap ng klase ng katumpakan. Karamihan sa mga pagtutukoy ng klase ng katumpakan (IEC 61869, IEEE C57.13) ay tumutukoy sa pagganap sa isang na-rate na pasanin at sa 25% ng na-rate na pasanin. Ang isang CT na tinukoy bilang Class 0.5 sa isang 5 VA na pasanin ay gagana sa loob ng 0.5% na error sa ratio lamang kapag ang konektadong pasanin ay hindi lalampas sa 5 VA. Ang paglampas sa na-rate na pasanin ay nagpapataas ng pangalawang boltahe ng terminal, nagtutulak sa core patungo sa saturation, at nagpapababa ng katumpakan.
Sa mga pag-install ng variable-speed drive, arc furnace, at data center power system, ang pangunahing kasalukuyang naglalaman ng makabuluhang harmonic na nilalaman — madalas sa ika-5, ika-7, ika-11, at ika-13 na harmonic. Ang mga karaniwang silicon-steel core ay nagpapakita ng pagtaas ng mga pagkalugi at pagbaluktot ng anggulo ng phase sa mga harmonic na frequency. Ang mga nanocrystalline at amorphous na core, kasama ang kanilang flat permeability curve na umaabot sa ilang kilohertz, ay nagbibigay ng mas mahusay na katumpakan sa mga distorted waveform at ito ang gustong pagpipilian para sa class A power quality analyzers.
Pinoprotektahan ng enclosure ng kasalukuyang transpormer ang mga aktibong sangkap mula sa pagkakalantad sa kapaligiran at nagbibigay ng mekanikal na interface para sa pag-install. Malaki ang pagkakaiba ng disenyo ng pabahay sa pagitan ng mga kategorya ng aplikasyon.
Ang mga low-voltage na CT para sa mga metering panel ay halos lahat ay ginawa sa glass-fiber reinforced polyester (GRP) o polycarbonate housing na nabuo sa pamamagitan ng injection molding sa paligid ng cast-resin core assembly. Ang housing ay nagsasama ng mga mounting lug o DIN rail clip, pangalawang terminal block na na-rate para sa inaasahang output current, at polarity markings (P1/P2 para sa pangunahin, S1/S2 para sa pangalawa) ayon sa mga pamantayan ng IEC.
Ang mga Bushing CT ay mga hugis singsing na assemblies na idinisenyo upang dumulas sa ibabaw ng porselana o polymer bushing ng isang power transformer o circuit breaker. Wala silang sariling tirahan; sa halip, sila ay naka-clamp sa pagitan ng flange ng bushing at ng transpormer na takip ng tangke. Ang mga Bushing CT ay ilan sa mga pinaka compact na disenyo, dahil ang bushing mismo ang nagbibigay ng pangunahing conductor at boltahe na paghihiwalay.
Ang katamtaman at mataas na boltahe na panlabas na kasalukuyang mga transformer ay makikita sa mga selyadong assemblies na may alinman sa porselana o silicone rubber composite insulator shed. Ang profile ng shed ay idinisenyo upang mapanatili ang sapat na distansya ng paggapang sa ilalim ng mga kondisyon ng polusyon — ang pamantayan ng IEC ay nangangailangan ng isang minimum na paggapang na 16 mm/kV para sa bahagyang maruming kapaligiran at hanggang 31 mm/kV para sa mga lugar na lubhang marumi. Ang mga silicone rubber composite housing ay higit na pinalitan ang porselana sa mga bagong installation dahil sa mas magaan na timbang, mahusay na pagganap ng polusyon sa mga kontaminadong kapaligiran, at paglaban sa malutong na bali.
Ang isang kumpletong kasalukuyang sistema ng pagsukat ay kinabibilangan ng CT, ang magkakaugnay na mga kable, at ang tumatanggap na instrumento. Ang split core kasalukuyang transpormer ay madalas ang ginustong pagpipilian sa retrofit metering projects para sa kadahilanang ito — maaari itong mai-install nang hindi nakakaabala sa serbisyo. Kapag na-install na, kumokonekta ang sekundaryong CT sa mga metro ng enerhiya, power analyzer, o proteksyon relay sa pamamagitan ng mga nakalaang CT circuit, na dapat panatilihing nakasara sa lahat ng oras sa panahon ng operasyon upang maiwasan ang mapanganib na pangalawang kondisyon ng overvoltage.
Ang kasalukuyang mga klase sa katumpakan ng transformer ay tinukoy ng mga internasyonal at panrehiyong pamantayan. Ang dalawang pinaka-refer ay IEC 61869-2 (dating IEC 60044-1) at IEEE C57.13. Ang pag-unawa sa mga pagtatalaga ng klase ay nakakatulong sa pagtukoy ng tamang CT para sa aplikasyon.
Tinutukoy ng IEC 61869-2 ang mga klase ng katumpakan ng pagsukat bilang 0.1, 0.2, 0.2S, 0.5, 0.5S, 1, at 3. Ang "S" suffix (espesyal) ay nagpapahiwatig ng pinalawig na katumpakan sa mababang kasalukuyang — partikular, ang CT ay dapat matugunan ang ratio ng error na kasalukuyang hanggang sa 1% ng kasalukuyang rate ng error. Ang Class 0.5S at 0.2S ay kinakailangan para sa kita-grade na mga metro ng enerhiya sa ilalim ng maraming regulatory framework, dahil ang mga load ay madalas na gumagana nang mas mababa sa 100% ng na-rate na pangunahing kasalukuyang ng CT.
Ang mga CT na klase ng proteksyon ay itinalaga ng kanilang accuracy limit factor (ALF) at pag-uugali sa tuhod. Ang Class 5P at 10P ay ang mga karaniwang pagtatalaga, kung saan ang numero ay nagpapahiwatig ng maximum na composite error sa rate na kadahilanan ng limitasyon sa katumpakan. Ang isang 5P20 CT ay nagpapanatili ng isang pinagsama-samang error na hindi hihigit sa 5% kapag ang pangunahing kasalukuyang ay 20 beses ang rate ng kasalukuyang — ang kundisyong kailangan para sa maaasahang operasyon ng mga overcurrent na relay sa panahon ng mga kundisyon ng fault.
Ang pamantayan ng IEEE C57.13 ay gumagamit ng kumbinasyon ng titik-numero: ang titik (C, K, T, o X) ay nagpapahiwatig ng batayan ng pagganap, at ang numero ay nagpapahiwatig ng pangalawang boltahe ng terminal sa na-rate na pasanin at 20 beses na na-rate ang kasalukuyang. Ang isang C200 CT ay maaaring maghatid ng na-rate na pangalawang kasalukuyang nito sa isang pasanin na bumubuo ng 200 V sa 20 beses na na-rate na pangunahing kasalukuyang nang hindi lalampas sa 10% na error sa ratio. Ang sistema ng pag-uuri na ito ay laganap sa North American utility at pang-industriyang kasanayan sa proteksyon.
Ang kasalukuyang transpormer ay naglalaman ng magnetic core (karaniwan ay toroidal silicon steel, nickel-iron alloy, o nanocrystalline material), isang pangalawang paikot-ikot ng enameled copper wire na sugat sa core, inter-layer insulation, isang panlabas na insulating enclosure (karaniwang epoxy resin para sa mga uri ng mababang boltahe), at pangalawang terminal na mga koneksyon. Ang mga uri ng mataas na boltahe ay naglalaman din ng insulation ng langis o gas na nakapalibot sa core-and-winding assembly.
Ang kasalukuyang transformer ng sugat ay may isa o higit pang mga pagliko ng insulated copper wire bilang pangunahing paikot-ikot nito, na sugat sa core. Ginagawa nitong angkop para sa mababang pangunahing mga agos (karaniwang mas mababa sa 100 A) kung saan ang isang solong-pass na konduktor ay bubuo ng hindi sapat na pagkilos ng bagay. Ang kasalukuyang transpormer ng uri ng bar ay may solidong pangunahing conductor na naka-install sa pabrika na dumadaan sa core window, na bumubuo ng eksaktong isang pangunahing pagliko. Ito ay ginagamit para sa mataas na pangunahing mga alon at nagbibigay ng pinakamataas na mekanikal na katatagan.
Tinutukoy ng pangunahing materyal ang magnetizing current na kinakailangan ng transpormer upang gumana. Ang mga high-permeability na materyales (nickel-iron, nanocrystalline) ay nangangailangan ng napakakaunting magnetizing current, na direktang binabawasan ang error sa ratio at phase displacement. Ang Silicon steel ay sapat para sa Class 0.5 at Class 1 na mga aplikasyon. Para sa Class 0.1 at 0.2 na pagsukat ng kita, karaniwang kinakailangan ang mga nickel-iron alloy core. Para sa mga kapaligirang mayaman sa harmonic, ang mga nanocrystalline na materyales ay nag-aalok ng pinakamahusay na kumbinasyon ng katumpakan at pagganap ng malawak na dalas.
Gumagamit ang toroidal current transformer ng hugis-singsing na magnetic core, na lumilikha ng ganap na saradong magnetic flux path na walang mga air gaps at walang nakalantad na mga mukha ng poste. Ang disenyong ito ay nagpapaliit ng magnetic flux leakage, binabawasan ang magnetizing current na kinakailangan, at ginagawang medyo insensitive ang transpormer sa posisyon ng pangunahing konduktor sa loob ng bintana. Ginagawa ng mga katangiang ito ang mga toroidal CT na mas pinili para sa pagsukat ng mataas na katumpakan at para sa mga pag-install kung saan ang pangunahing konduktor ay hindi maaaring tumpak na nakasentro.
Ang katumpakan sa isang split-core CT ay nakasalalay sa pagliit ng epektibong air gap sa magkasanib na pagitan ng dalawang core halves. Gumagamit ang mga manufacturer ng precision-machined mating surface, spring-loaded clamping mechanism para maglapat ng pare-parehong pressure, at high-permeability na core na materyales (kadalasang nanocrystalline alloy) na likas na mas mapagparaya sa maliliit na natitirang puwang. Sa ilalim ng mainam na mga kondisyon na may mahusay na clamped joint, ang isang dekalidad na split-core CT ay makakamit ang Class 0.5 accuracy, sapat para sa karamihan ng sub-metering at energy management application.
Kinakatawan ng numero ng klase ng katumpakan ang maximum na pinapayagang error sa ratio (sa porsyento) sa na-rate na pasanin at sa 100% ng na-rate na pangunahing kasalukuyang para sa mga karaniwang klase, o pababa sa 1% ng kasalukuyang na-rate para sa mga pagtatalaga ng klase na "S". Halimbawa, ang isang Class 0.5 CT ay hindi dapat lumampas sa 0.5% na error sa ratio, habang ang isang Class 0.5S CT ay dapat ding magkaroon ng 0.5% na error sa ratio sa mga pangunahing agos na kasingbaba ng 1% ng na-rate na halaga. Gumagamit ang mga CT na klase ng proteksyon ng iba't ibang mga pagtatalaga (tulad ng 5P20) na nagpapahayag ng pinagsama-samang error at salik ng limitasyon sa katumpakan sa halip na error sa ratio lamang.
Ang isang window-type na CT ay maaaring tumanggap ng anumang konduktor na akma nang pisikal sa loob ng window aperture nito at ang rate na kasalukuyang nasa loob ng pangunahing kasalukuyang rating ng CT. Ang CT mismo ay hindi gumagawa ng elektrikal na kontak sa konduktor - ito ay tumatakbo sa pamamagitan ng electromagnetic induction. Kasama sa mga praktikal na limitasyon ang panloob na diameter ng bintana (na dapat ay sapat na malaki para sa konduktor kasama ang pagkakabukod nito), at ang na-rate na pangunahing kasalukuyang detalye, na dapat tumugma sa normal na kasalukuyang operating ng konduktor upang matiyak na gumagana ang CT sa saklaw ng katumpakan nito.
Kung ang pangalawang circuit ng isang operating kasalukuyang transpormer ay binuksan habang ang pangunahing kasalukuyang ay dumadaloy, ang pangunahing kasalukuyang ay patuloy na mag-magnetize ang core na walang pangalawang kasalukuyang upang tutulan ito. Ito ay nagtutulak sa core sa malalim na saturation sa bawat kalahating cycle, na bumubuo ng napakataas na peak na boltahe sa mga pangalawang terminal — potensyal na libu-libong volts. Ang mga boltahe na ito ay mapanganib sa mga tauhan at maaaring sirain ang pagkakabukod ng CT. Ang mga kasalukuyang transformer ay dapat palaging naka-short-circuited o nakakonekta sa isang na-rate na pasanin bago idiskonekta ang mga instrumento mula sa mga pangalawang terminal.
Karapatang-ari © Acrel Co, Ltd. Lahat ng karapatan ay nakalaan.
