ترانس جریان چیست؟
از آنجا که در شبکه های انتقال نیرو جریان بسیار بالایی برقرار است و مهندسان برق باید به صورت دائم از شدت جریانات نمونه برداری کنند و اطلاعات دقیقی در این رابطه داشته باشند از وسیله ای به نام ترانس جریان فشار ضعیف و یا فشار متوسط استفاده می کنند. ترانس جریان ct که معمولا به صورت سری در مدارهای فشار قوی قرار می گیرد، دو عمل اصلی را انجام می دهند:
- اول اینکه شدت جریان های بالا را به شدت جریان پایین تبدیل می کنند. مثلا در مداری که شدت جریان 4000 آمپر وجود دارد، نمی توان همین جریان را به صورت مستقیم وارد تجهیزات و رله ها کرد بلکه به کمک یک ترانس جریان از نسبت کاهش یافته آن استفاده می کنیم.
- دوم اینکه باعث ایزوله شدن شبکه های فشار قوی و حفاظت از تجهیزات می شود.
ترانس جریان برای ساختن تابلوهای برق کاربرد فراوانی دارد. بسته به نوع کار از ترانس جریان فشار ضعیف و یا ترانس جریان فشار متوسط می توان استفاده کرد. دلیل استفاده از ترانس های جریان ct، وجود شدت جریان بالا در تابلو برق و خطرناک بودن اتصال آمپرمتر به صورت سری در مدار است.
نحوه کار ترانس جریان
نحوه کار این ترانس ها در تابلوهای برق به این صورت است که کابل ورودی سه فاز از داخل ct به صورت مجزا برای هر فاز عبور می کند. ترانس که بر اساس قانون میدان مغناطیسی و از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه ساخته شده است،از سیم پیچ اولیه جریان با ولتاژ بالا عبور می کند و سپس در سیم پیچ ثانویه این جریان کاهش می یابد.
در واقع در سیم پیچ اولیه چون شدت جریان بسیار بالاست، سیم ها سطح مقطع زیادی دارند و تعداد دور آنها کمتر است. اما در سیم پیچ ثانویه به خاطر برقراری جریان کمتر سطح مقطع سیم ها کمتر و تعداد دور آنها بیشتر می شود. مثلا اگر جریان 1000 آمپری را در نظر بگیریم و این جریان وارد یک دور از سیم پیچ اولیه شود، این جریان بعد از ورود به سیم پیچ ثانویه در 1000 دور آن جریان می یابدو در هر دور 1 آمپر از جریان را خواهیم داشت.
بعد از اتمام این مرحله ترانس کار اصلی خود که ارسال نمونه است را انجام داده و ما یک نمونه مشابه اما با شدت جریان پایین تر خواهیم داشت که به آمپرمتر فرستاده می شود و آمپرمتر هم میزان جریان واقعی را به ما نشان می دهد. باید توجه کرد که در طی انجام این پروسه، خط اصلی ایزوله می شود.
نکاتی که هنگام انتخاب ترانس جریان باید در نظر گرفت :
با در نظر گرفتن نکاتی که در ادامه در رابطه با خرید ترانس جریان فشار ضعیف و یا فشار متوسط می گوییم می توان بهترین انتخاب را از بابت کیفیت و طول عمر محصول داشت .
1- از ترانس جریان خریداری شده برای حفاظت از تجهیزات موجود در مدار استفاده می شود یا برای اندازه گیری سیگنال های ارسالی؟
2- حداکثر ولتاژ ترانس جریان با میزان ولتاژ عبوری از مدار تظبیق داشته باشد و ترانسفورماتور جریان فشار ضعیف یا فشار متوسط باید به گونه ای انتخاب شود که از نظر ایزولاسیون بتواند ولتاژ موثر فاز را تحمل کند .
3- جریان اولیه ترانس باید از جریان اولیه مدار بیشتر باشد و حتی الامکان نزدیک به آن باشد و جریان ثانویه هم با توجه به تجهیزات متصل به ترانس در ثانویه دستگاه انتخاب می شود .
4- جریان حرارتی کوتاه مدت اسمی ، مقدار این کمیت در واقع مقدار جریانی است که ترانس بدون رسیدن به درجه حرارتی آسیب زا در یک ثانیه تحمل می کند . بررسی مقدار این کمیت در قیمت و خرید ترانس جریان تاثیر فراوانی دارد . چرا که در صورت عدم تحمل جریان خطا سیستم حفاظتی ترانس به درستی عمل نمی کند .
5- جریان دینامیک اسمی ، مقدار پیک جریان اولیه است که ترانس بدون هیچ صدمه الکتریکی یا مکانیکی می تواند تحمل کند .
6- بار تحملی توسط ترانس که بر اساس تجهیزات متصل به آن و تلفات اهمی تعیین می شود . همچنین در نظر گرفتن شرایط محیطی از جمله ارتفاع از سطح دریا و درجه حرارت محیط در انتخاب نوع عایق بسیار مهم است .
انواع ترانس جریان
با توجه به نوع و شدت جریان مجاز برای تجهیزات موجود، باید از ترانس های مختلفی استفاده کرد. چرا که هر کدام از این ترانس ها شدت جریان را تا یک میزان مشخصی کاهش می دهد. شرکت الکترو پژواک با سال ها تجربه مفید در زمینه ساخت انواع ترانس های جریان فشار ضعیف و فشار متوسط در خدمت شماست. انواع محصولات این شرکت عبارتند از:
ترانس هسته پایین
ترانس هسته بالا
ترانس بوشینگی
ترانس قالبی یا رزینی
در ترانس های جریان هسته پایین که به صورت فشار متوسط و فشار ضعیف موجود استف سیم پیچ اولیه، در داخل قطعه ای به نام بوشینگ که به شکل U است قرار می گیرد. در رابطه با بوشینگ و انواع آن می توان گفت بوشینگ قطعه ای در داخل پست های برق است که برای عبور بک یا چند هادی از میان یک دیواره عایق شده استفاده می شود و انواع مختلفی دارد که عبارتند از :
انواع بوشینگ
- بوشینگ روغن به هوا با عایق داخلی کاغذ آغشته به روغن OIP و عایق خارجی پلیمر
- بوشینگ هوا به هوا با عایق داخلی کاغذ آغشته به رزین RIP و عایق خارجی پرسلین
- بوشینگ روغن به روغن با عایق داخلی روغن
- بوشینگ هوا به SF6 با عایق داخلی گاز SF6
در ترانس های جریان هسته پایین فشار ضعیف که بوشینگی به شکل U داریم، قسمت پایینی بوشینگ در داخل یک مخزن فلزی که از جریان های الکتریکی محافظت می شود قرار می گیرد و اطراف سیم پیچ اولیه به وسیله کاغذ عایق شده ای در روغن غوطه ور می شود. سیم پیچی های ثانویه به صورت حلقوی دور سیم پیچ اولیه را می گیرند.
تمام ترانس های جریان CT دارای درصد مشخصی خطا هستند. میزان خطای آنها با توجه به کلاس دقتشان مشخص می شود. کلاس دقت در ترانسفورمرهای جریان CT برای هسته اندازه گیری و حفاظتی به دو صورت بیان می شود.
در این نوع ترانس ها طول سیم پیچ اولیه تقریبا زیاد است و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس می شود. به همین دلیل استفاده از ترانس های فشار ضعیف الکترو پژواک بیشتر برای مواقعی است که چندین هسته و اتصالات و تجهیزات مختلفی برای نمونه گیری شدت جریان های متعدد داشته باشیم.
در ترانس های جریان فشار ضعیف ترکیب روغن و دانه های ریز کوارتز باعث حداقل شدن ابعاد ترانس می شود. محفظه روغنی کاملا آب بندی شده و نیازی به بازبینی ندارد.
ترانس جریان بوشینگی
از ترانس های بوشینگی برای تجهیزاتی که دارای شیلد زمین شده در اطراف سیم پیچی ها باشند می توان استفاده کرد. در این ترانس ها سیم پیچی های ثانویه را داخل بوشینگ دستگاه و تجهیزات قرار می گیرد و از هادی درون بوشینگ به عنوان سیم پیچ اولیه ترانس استفاده می شود.
در ولتاژ های پایین تا 63 کیلو ولت از رزین به عنوان عایق برای ساخت ترانسفورمر جریان بوشینگی استفاده می شود. ترانس های بوشینگی در دستگاه های مختلفی مانند کلیدهای Dead Tank Type، ترانسفورماتور های قدرت و راکتورها برای صرفه جویی در هزینه های ساخت به کار می روند.
همانطور که گفتیم از ترانس جریان ct یا برای حفاظت از تجهیزات و شبکه استفاده می شود یا برای نمونه گیری. هنگامی که هدف اصلی استفاد از ترانس ها برای نمونه گیری باشد خروجی ترانس به دستگاه های اندازه گیری مختلفی مانند آمپرمتر، مگاواتمتر، مگاوامتر، کنتوراکتیو . راکتیو متصل می شود.
این ترانس ها وظیفه دارند در حدود جریان اسمی شبکه و تجهیزات، دقت لازم را داشته باشند و در جریان های اتصال کوتاه از سوختن و آسیب دستگاه های نمونه برداری جلوگیری کنند.
در صورتی که هدف اصلی استفاده از ترانس های جریان ct برای حفاظت و ایزوله کردن باشد، خروجی ترانس به رله های حفاظتی که به جریان نیاز دارند مانند رله اضافه جریان، رله اتصال زمین و رله های دیستانس متصل می شود. در این ترانس ها باید دقت کافی در جریان های اتصال کوتاه وجود داشته باشد تا بتواند به صورت نسبی با افزایش شدت جریان در سیم پیچ اولیه آن را به سیم پیچ ثانویه انتقال داده و به کمک رله های حفاظتی فرمان قطع یا تریپ را صادر کند.
ترانس جریان قالبی یا رزینی
از ترانس های جریان فشار ضعیف قالبی بیشتر در مناطقی که آب و هوای گرمی دارند و برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و گرد و غبار به داخل ترانس جریان ct که تا سطح ولتاژ 63 کیلو ولت و شدت جریان 1200 آمپر کاربرد دارد استفاده می شود. از ct های رزینی برای جدا کردن مدارهای حفاظتی دستگاه و اندازه گیری جریان مدار فشار قوی و تبدیل مقدار جریان به میزان مورد نظر استفاده می کنند.
این ترانس ها را در مدارها و تابلوهای فشار متوسط هم می توان به کار برد، عایق آنها از اپوکسی رزین است که در شرایط خلا ریخته گری می شوند و عایق بسیار مناسبی هستند. باید بدانید در حالت کلی هسته های سیم پیچ موجود در ترانس ها به دو نوع هسته اندازه گیری و هسته حفاظتی تقسیم می شود که هر کدام تفاوت هایی با هم دارند.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.