שנאי זרם: השנאי הקטן שמודד זרם גדול בבטחה

איך זה עובד

כמו כל שנאי, CT פועל באמצעות אינדוקציה אלקטרומגנטית. זרם חילופין במוליך הראשוני יוצר שדה מגנטי משתנה בתוך ליבה בצורת טבעת. סלילה משנית עטופה סביב הליבה הזו קולטת את אותו שטף משתנה ומייצרת זרם פרופורציונלי. הקשר פשוט:

I₁ / I₂ = N₂ / N₁

כאשר N₁ ו-N₂ הם מספר הסיבובים בכל צד.

ב- CT הנפוץ מסוג חלון , כבל החשמל עצמו הוא העיקרי - לרוב רק סיבוב אחד - ומאות סיבובים של חוט עדין מרכיבים את המשני. אם היחס הוא 80:1, פס 400 A הופך לאות של 5 A במונה.

סוגים ופרמטרים מרכזיים

CT חלון / ליבת טבעת : המוליך הראשי מועבר פשוט דרך חור בליבה.
CTs ראשוני פצע : הראשוני הוא סליל של חוט כבד עבור מעגלים עם זרם נמוך.
בר-ראשי CTs : מוט נחושת קבוע עובר דרך הליבה.

מהנדסים בוחרים CT לפי היחס שלו, העומס שלו (עכבת העומס על המשנית, בוולט-אמפר), דרגת הדיוק שלו ומתח נקודת הברך שלו.

לפי IEC 61869-1, כיתות מדידה כגון 0.2, 0.5 או 1 פירושן שה-CT נשאר בטווח של שגיאת יחס של 0.2%, 0.5% או 1% בזרם נקוב. CTs הגנה מסומנים לעתים קרובות 5P10 או 5P20 , כלומר הם נשארים בטווח של 5% שגיאה עד פי 10 או 20 זרם ראשי מדורג. מתח נקודת הברך, כפי שהוגדר ב-IEC 61869, הוא המתח המשני שמעליו עלייה של 50% בזרם העירור מייצרת רק עלייה של 10% במתח המשני - בעצם המקום שבו הליבה מתחילה להרוות.

דוגמה מוכרת: GFCI

יישום יומיומי אחד הוא מפסק תקלות האדמה (GFCI) בחדרי אמבטיה ומטבחים. גם המוליכים החמים וגם הניטרליים עוברים דרך CT קטן. בתנאים רגילים הזרמים שלהם מתבטלים, כך שה-CT רואה כמעט אפס זרם נטו. אם אפילו כמות קטנה של זרם דולפת לאדמה, ה-CT מזהה את חוסר האיזון וממסר זעיר מפעיל את המעגל בשבריר שנייה.

טעות נפוצה / עובדה מהנה

התפיסה המוטעית המסוכנת ביותר לגבי CTs היא שהצד המשני אינו מזיק מכיוון שהוא נושא רק 1 A או 5 A. הוא אינו מזיק רק כאשר הוא מחובר כראוי . אם אתה פותח את המעגל המשני בזמן שזרם ראשוני זורם, ה-CT פתאום מתנהג כמו שנאי מתח עלייה ויכול לייצר מאות עד אלפי וולט על פני המסופים הפתוחים. על פי IEEE C57.13 והנחיות IEC, הדבר עלול לפגוע בבידוד, לקשת על פני מסופים ולפצוע טכנאים.

לכן הכלל הראשון של עבודת CT הוא: תמיד קצר את המשני לפני ניתוק כל מד או ממסר.