ترانس جریان یا Current Transformer که معمولاً با عبارت CT شناخته می‌شود، یکی از تجهیزات اصلی اندازه‌گیری جریان در تابلو برق است. هنگامی که جریان مدار برای اتصال مستقیم به آمپرمتر، کنتور یا Power Analyzer زیاد است، CT جریان Primary را با نسبت مشخص به مقدار کوچک‌تری در Secondary تبدیل می‌کند.
برای مثال CT با نسبت 400/5A برای سیستمی طراحی شده است که در جریان نامی 400A سمت اولیه، جریان متناسب 5A در Secondary ایجاد می‌کند. انتخاب CT فقط با عدد جریان اولیه انجام نمی‌شود و کلاس دقت، Burden، خروجی 1A یا 5A، ابعاد پنجره و کاربرد اندازه‌گیری یا حفاظت نیز اهمیت دارند.
ترانس جریان CT چیست؟
CT نوعی Instrument Transformer است که جریان AC مدار اصلی را به جریان ثانویه متناسب تبدیل می‌کند. این Secondary Current می‌تواند به آمپرمتر، Multifunction Meter، Energy Meter یا Protection Relay متصل شود.
استاندارد IEC 61869-2 الزامات اختصاصی Current Transformerهای القایی را برای کاربردهای Measurement و Protection تعریف می‌کند. بنابراین CT فقط یک وسیله نمایش آمپر نیست و در سیستم‌های حفاظتی نیز کاربرد دارد.
نسبت تبدیل CT چیست؟
Ratio مهم‌ترین مشخصه‌ای است که روی بدنه CT مشاهده می‌شود. عبارتی مانند 600/5A نشان می‌دهد جریان نامی Primary برابر 600A و جریان نامی Secondary برابر 5A است.
دستگاه اندازه‌گیری باید همین Ratio را در تنظیمات خود داشته باشد. اگر Meter برای CT 400/5 تنظیم شده ولی CT واقعی 600/5 باشد، مقدار Current و Power نمایش‌داده‌شده صحیح نخواهد بود.
Schneider در راهنمای انتخاب CT اندازه‌گیری توصیه می‌کند Ratio متناسب با Maximum Measured Current انتخاب شود و در کاربرد مربوطه نسبت استاندارد بلافاصله بالاتر از بیشینه جریان در نظر گرفته شود.
مثال نسبت 400/5A
در یک CT ایده‌آل 400/5A، نسبت تبدیل جریان برابر 80 است. بنابراین در شرایط متناسب، 200A در Primary تقریباً معادل 2.5A در Secondary خواهد بود.
Meter با دانستن Ratio این جریان ثانویه را دوباره به مقدار Primary تبدیل کرده و مقدار واقعی شبکه را نمایش می‌دهد. خطای نهایی به کلاس دقت CT، Meter و شرایط Burden نیز وابسته است.
CT با خروجی 5A و 1A
| مشخصه |
CT /5A |
CT /1A |
| جریان ثانویه نامی |
5A |
1A |
| تلفات سیم در مقاومت یکسان |
بیشتر |
کمتر |
| لزوم تطابق Meter |
ورودی 5A |
ورودی 1A |
در بسیاری از CTهای تابلویی خروجی 5A رایج است، اما سیستم‌های 1A نیز استفاده می‌شوند. Meter باید دقیقاً با Secondary Rating انتخاب‌شده سازگار باشد.
Burden ناشی از مقاومت سیم با مربع Current افزایش پیدا می‌کند. به همین دلیل در یک مقاومت مسیر یکسان، استفاده از 1A به‌جای 5A تلفات VA کابل ثانویه را به یک‌بیست‌وپنجم کاهش می‌دهد.
این موضوع در مسیرهای طولانی CT اهمیت بیشتری دارد. در تابلوهایی که Meter نزدیک CT قرار دارد، 5A همچنان یک انتخاب بسیار متداول است.
Burden یا توان VA ترانس جریان چیست؟
Burden نشان‌دهنده بار متصل به Secondary CT است و معمولاً با VA بیان می‌شود. ورودی Meter یا Relay و مقاومت سیم‌های اتصال هر دو بخشی از Actual Burden هستند.
CT باید بتواند در Burden واقعی مدار، Accuracy موردنیاز را حفظ کند. بنابراین انتخاب CT با Rating مناسب بدون بررسی طول کابل و دستگاه‌های متصل کامل نیست.
اگر Meter از CT فاصله زیادی دارد، مقاومت Leadها می‌تواند بخش قابل توجهی از Burden را ایجاد کند. افزایش سطح مقطع سیم یا استفاده از Secondary Current مناسب می‌تواند تلفات مسیر را کاهش دهد.
کلاس دقت CT چیست؟
Accuracy Class مشخص می‌کند CT در محدوده تعریف‌شده استاندارد چه سطحی از خطای Ratio و Phase را دارد. کلاس موردنیاز به نوع اندازه‌گیری و هدف پروژه بستگی دارد.
در CTهای Metering کلاس‌هایی مانند 0.5 و 1 در تجهیزات تابلویی رایج هستند. انتخاب کلاس دقیق‌تر زمانی اهمیت بیشتری دارد که Energy Measurement یا محاسبات توان به Accuracy بالاتر نیاز داشته باشند.
Class را نباید بدون Burden در نظر گرفت. دقت CT برای شرایط مشخصی تعریف می‌شود و تغییر بار Secondary می‌تواند عملکرد واقعی آن را تغییر دهد.
CT اندازه‌گیری و CT حفاظتی
Metering CT برای انتقال Current با دقت مناسب به تجهیزات اندازه‌گیری انتخاب می‌شود. در این کاربرد، عملکرد CT در محدوده جریان‌های کاری شبکه اهمیت اصلی دارد.
Protection CT برای تغذیه Relayهای حفاظتی استفاده می‌شود و باید رفتار مناسبی در Currentهای خطا نیز داشته باشد. پارامترهایی مانند Accuracy Limit Factor و رفتار Saturation در انتخاب حفاظتی اهمیت بیشتری دارند.
بنابراین یک CT اندازه‌گیری معمولی نباید بدون بررسی مشخصات جای CT حفاظتی استفاده شود. Application، Relay و Short-Circuit Level باید در انتخاب Protection CT لحاظ شوند.
CT هسته بسته
Solid-Core CT دارای Core بسته است و Cable یا Busbar باید از داخل Window آن عبور کند. این ساختار یکی از رایج‌ترین گزینه‌ها در تابلوهای جدید است.
ABB در سبد جاری خود CT1M Solid-Core را برای Primary Currentهای مختلف ارائه می‌کند. این خانواده برای عبور هادی اصلی از داخل Core طراحی شده است.
CT هسته بازشو یا Split-Core
Split-Core CT دارای هسته‌ای است که باز می‌شود و می‌توان آن را دور Cable موجود قرار داد. این ویژگی در Retrofit و تابلوهای موجود که باز کردن کابل دشوار است بسیار کاربردی است.
ABB خانواده‌های CT1M-S و CT1M-C را به‌صورت Split-Core ارائه می‌کند. Range جریان و ابعاد میان این خانواده‌ها متفاوت است و باید کد متناسب با پروژه انتخاب شود.
مکانیزم Core پس از نصب باید کاملاً بسته شود. آلودگی یا قرار نگرفتن صحیح دو سطح هسته می‌تواند عملکرد Measurement را تحت تاثیر قرار دهد.
CT کابلی و CT شمشی
CT باید از نظر Window با Primary Conductor سازگار باشد. بعضی مدل‌ها دارای دهانه گرد برای عبور Cable هستند و بعضی Window مستطیلی برای Busbar دارند.
اگر Busbar بزرگ‌تر از Window باشد، حتی Ratio صحیح CT قابل استفاده نیست. بنابراین Width و Thickness شینه یا قطر خارجی Cable باید قبل از سفارش اندازه‌گیری شوند.
Schneider نیز در Selection Guide خود نوع Installation روی Insulated Cable یا Bar را یکی از معیارهای اصلی انتخاب CT معرفی می‌کند.
جهت نصب CT
CT دارای جهت و Polarity مشخص است. علامت‌هایی مانند P1/P2 یا K/L برای Primary و S1/S2 یا k/l برای Secondary در مدل‌های مختلف دیده می‌شوند.
برعکس نصب شدن CT یا معکوس شدن Secondary باعث می‌شود جهت Current اندازه‌گیری‌شده تغییر کند. این موضوع در Power، Power Factor و Energy Measurement اهمیت زیادی دارد.
ABB نیز اعلام می‌کند برعکس شدن جهت کابل Primary یا جابه‌جایی اتصال Secondary باعث اندازه‌گیری Current در جهت مخالف می‌شود.
چرا Secondary ترانس جریان نباید باز شود؟
یکی از مهم‌ترین نکات ایمنی CT این است که Secondary آن هنگام عبور جریان از Primary نباید Open Circuit شود. باز شدن Secondary می‌تواند Voltage بسیار بالایی روی ترمینال‌های CT ایجاد کند.
این وضعیت می‌تواند خطر شوک الکتریکی، آسیب عایقی و خرابی CT ایجاد کند. برای همین در مدارهای اندازه‌گیری حرفه‌ای از Shorting Terminal یا CT Shorting Block استفاده می‌شود.
هشدار ایمنی:
اگر Primary CT برق‌دار و دارای جریان است، Secondary را باز نکنید. قبل از جدا کردن Meter یا سیم‌های Secondary باید CT مطابق دستورالعمل سازنده و روش ایمن Short Circuit شود.
CT و آمپرمتر
آمپرمتر CT Input جریان Secondary را اندازه می‌گیرد و مقدار Primary را نمایش می‌دهد. Meter باید برای 1A یا 5A بودن Secondary مناسب باشد و Ratio آن نیز درست تنظیم شود.
در آمپرمترهای قدیمی ممکن است Scale ثابت باشد و CT مشخصی نیاز داشته باشند. در Meterهای Digital جدید معمولاً Primary Ratio در تنظیمات قابل برنامه‌ریزی است.
CT و پاور آنالایزر
Power Analyzer برای محاسبه Current، Power، Power Factor و Energy به Polarity و Ratio صحیح CT نیاز دارد. اشتباه در یک CT می‌تواند علامت kW یا Power Factor آن فاز را نیز اشتباه کند.
برای نمونه Power Analyzerهای فعلی Lovato DMG800 و برخی مدل‌های جدیدتر، ورودی Current برای CT با Secondary 1A و 5A دارند. بنابراین Secondary CT باید با قابلیت Meter مطابقت داده شود.
CT در بانک خازنی
رگلاتور بانک خازنی برای تشخیص وضعیت Reactive Power معمولاً از Current Transformer استفاده می‌کند. CT باید در محل و جهت تعیین‌شده توسط سازنده Controller نصب شود.
Ratio، Phase و موقعیت CT نسبت به بار و بانک خازنی اهمیت دارند. نصب اشتباه می‌تواند باعث شود رگلاتور تغییر ضریب توان را به‌درستی تشخیص ندهد و پله‌ها رفتار نامناسبی داشته باشند.
چگونه Ratio ترانس جریان را انتخاب کنیم؟
در کاربرد Measurement بهتر است Primary Rating به محدوده واقعی Current مدار نزدیک باشد و از انتخاب CT بسیار بزرگ نسبت به جریان کاری اجتناب شود. این کار استفاده بهتری از Range اندازه‌گیری ایجاد می‌کند.
در عین حال CT نباید برای Current کمتر از نیاز واقعی پروژه انتخاب شود. Maximum Load Current، Overload احتمالی و استاندارد انتخاب سازنده باید بررسی شوند.
در کاربردهای Protection انتخاب پیچیده‌تر است و Fault Current، Relay Requirement و Saturation Performance نیز باید وارد محاسبات شوند.
راهنمای انتخاب ترانس جریان CT
| معیار |
چه چیزی بررسی شود؟ |
علت اهمیت |
| کاربرد |
Measurement یا Protection |
تعیین نوع و کلاس CT |
| Primary Current |
مثلاً 400A یا 1000A |
انتخاب Ratio |
| Secondary |
1A یا 5A |
سازگاری با Meter یا Relay |
| Accuracy |
Class موردنیاز |
دقت Measurement یا Protection |
| Burden |
VA تجهیزات و سیم‌ها |
حفظ Accuracy |
| Window |
قطر کابل یا ابعاد شینه |
نصب فیزیکی CT |
| Core |
Solid یا Split-Core |
نصب جدید یا Retrofit |
| Frequency |
فرکانس شبکه و Rating CT |
عملکرد صحیح هسته |
اشتباهات رایج در انتخاب و نصب CT
- انتخاب CT فقط بر اساس Primary Current
- عدم تطابق Secondary 1A یا 5A با Meter
- نادیده گرفتن Burden کابل و دستگاه اندازه‌گیری
- انتخاب Window کوچک‌تر از Busbar یا Cable
- نصب CT در جهت معکوس
- جابه‌جایی S1 و S2
- باز گذاشتن Secondary هنگام برق‌دار بودن Primary
- انتخاب CT با Ratio بسیار بزرگ نسبت به جریان کاری
- جایگزینی CT حفاظتی با Metering CT بدون بررسی
- عدم تنظیم Ratio جدید در Power Meter پس از Replacement
Replacement ترانس جریان قدیمی
برای تعویض CT قدیمی، نسبت تبدیل اولین مشخصه‌ای است که باید ثبت شود. Secondary Rating، Class و Burden نیز باید از Nameplate خوانده شوند.
ابعاد فیزیکی نیز مهم هستند. قطر کابل، ابعاد Busbar، فاصله پیچ‌های نصب و فضای داخل تابلو تعیین می‌کنند مدل جدید از نظر مکانیکی قابل نصب هست یا خیر.
در پروژه Metering، Meter Configuration پس از Replacement بررسی شود. در پروژه Protection نیز جایگزینی باید با بررسی کامل Relay و عملکرد CT انجام شود.
چک‌لیست Replacement CT:
Primary/Secondary Ratio، 1A یا 5A، Accuracy Class، Burden VA، Metering/Protection، Window Size، Cable/Busbar Mounting، Solid/Split Core، Frequency، Polarity، Terminal Marking، ابعاد و نحوه نصب بررسی شوند.
قیمت CT به چه عواملی بستگی دارد؟
Ratio و Primary Current روی اندازه Core و ساختار محصول اثر دارند. CTهای جریان بالاتر یا Window بزرگ‌تر می‌توانند ابعاد و قیمت متفاوتی داشته باشند.
Accuracy Class، Burden، Metering یا Protection بودن و Solid یا Split-Core بودن نیز از عوامل قیمت هستند. مدل Split-Core به دلیل ساختار بازشو معمولاً از نظر مکانیکی پیچیده‌تر است.
برند، استاندارد، ابعاد و Accessoryهای نصب نیز روی قیمت اثر دارند. هنگام مقایسه دو CT بهتر است Ratio، Class، VA و Window همگی یکسان یا معادل فنی باشند.
برای خرید ترانس جریان CT چه اطلاعاتی لازم است؟
- حداکثر جریان واقعی مدار
- نسبت CT موردنیاز
- Secondary برابر 1A یا 5A
- Metering یا Protection بودن
- Accuracy Class موردنیاز
- Burden بر حسب VA
- نوع Meter یا Relay متصل
- طول و سطح مقطع Wiring ثانویه
- قطر کابل یا ابعاد Busbar
- Solid-Core یا Split-Core بودن
- فرکانس شبکه
- فضای موجود داخل تابلو
- کد و مشخصات CT قبلی در پروژه Replacement
سوالات متداول ترانس جریان CT
CT چه کاری انجام می‌دهد؟
جریان بالای مدار Primary را با نسبت مشخص به Current کوچک‌تر و قابل استفاده برای Meter یا Relay تبدیل می‌کند.
CT 400/5 یعنی چه؟
یعنی CT در جریان نامی 400A سمت Primary، جریان Secondary متناسب تا 5A ایجاد می‌کند.
CT یک آمپر بهتر است یا 5 آمپر؟
انتخاب به Meter، طول Wiring و طراحی سیستم بستگی دارد. در مسیر یکسان، Secondary 1A تلفات سیم کمتری نسبت به 5A ایجاد می‌کند.
Burden ترانس جریان چیست؟
مجموع بار الکتریکی Secondary شامل ورودی Meter یا Relay و تلفات سیم‌ها است و معمولاً بر حسب VA بررسی می‌شود.
تفاوت CT هسته بسته و بازشو چیست؟
Solid-Core هسته یکپارچه دارد؛ Split-Core باز می‌شود و برای نصب دور هادی موجود در پروژه‌های Retrofit مناسب‌تر است.
آیا جهت CT مهم است؟
بله. معکوس شدن Primary Direction یا Secondary Polarity می‌تواند جهت Current و محاسبات Power را اشتباه کند.
آیا می‌توان Secondary CT را باز گذاشت؟
خیر. در زمان عبور جریان Primary باید Secondary به Burden مناسب متصل یا طبق روش ایمن Short شود.
کلاس 0.5 در CT چیست؟
یکی از Accuracy Classهای مورد استفاده در CTهای اندازه‌گیری است. محدوده دقیق خطا طبق استاندارد و شرایط Rating تعریف می‌شود.
برای جایگزینی CT قدیمی چه مواردی لازم است؟
Ratio، Secondary، Class، VA، کاربرد، Window Size، جهت نصب، نوع Core و سازگاری با Meter یا Relay باید بررسی شوند.
برای راهنمای خرید و دریافت قیمت ترانس جریان CT با شماره 03191091031 تماس بگیرید.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!