電気システムにおける変流器の役割と機能

変流器 (CT) は、さまざまな用途の交流 (AC) を正確に測定することにより、電気システムにおいて極めて重要な役割を果たします。産業用配電から家庭用エネルギー監視まで、CT は不可欠なコンポーネントとして機能し、安全で効率的な運用を保証します。

動作原理:
CTは電磁誘導の原理で動作します。 AC 電流が CT の一次巻線を流れると、電流の大きさと周波数に比例した磁場が生成されます。この磁界は二次巻線に電流を誘導します。この電流は一次電流に比例しますが、測定と保護の目的に適した標準化された値にスケールダウンされます。

アプリケーション:

電力監視: CT は、産業、商業、住宅環境における電力監視および計測アプリケーションに広く使用されています。 CT を使用すると、電流の流れを正確に測定することで、電力会社と消費者がエネルギー使用量を監視し、電力品質を評価し、コストを割り当てることができます。
保護: CT は、過負荷、短絡、地絡などの異常電流を検出することにより、保護リレー システムにおいて重要な役割を果たします。これらは保護リレーに必須の入力を提供し、故障した機器の迅速な隔離を促進し、電気システムや人員への損傷を防ぎます。
制御: 配電システムでは、CT は負荷分散、障害検出、制御の目的で使用されます。これらにより、システムのさまざまな分岐における電流の流れを正確に監視できるため、オペレータはパフォーマンスを最適化し、安定性を確保できます。
計装: CT は、モーター制御、溶接、ロボット工学などのさまざまな産業プロセスの計装回路に不可欠なコンポーネントです。プロセス効率と製品品質を維持するために不可欠な正確な電流測定を提供します。
設計上の考慮事項:
CT を選択して設置する場合、エンジニアは最適なパフォーマンスを確保するためにいくつかの要素を考慮する必要があります。

精度クラス: CT は、標準精度 (クラス 0.5、1.0、3.0 など) から収益グレードの精度 (クラス 0.2 など) まで、精度要件に基づいて分類されます。精度クラスの選択は、特定のアプリケーションと測定のニーズによって異なります。
負荷: 接続されたデバイス (メーター、リレーなど) によって課せられる負担、または負荷インピーダンスは、精度を維持し、飽和を防ぐために、CT の指定された制限内にある必要があります。
飽和: CT は、定格容量を超える大電流にさらされると飽和を経験し、出力信号の歪みや測定誤差につながる可能性があります。 CT 定格と設計を適切に選択すると、飽和の影響を軽減できます。
設置: CT は、電磁干渉を最小限に抑えながら正確で信頼性の高い動作を確保するために、方向、絶縁、接地などの要素を考慮して正しく設置する必要があります。
テクノロジーの進歩:
CT 技術の最近の進歩により、デジタル CT (DCT) やロゴスキー コイルなどの代替センシング技術が開発されました。 DCT は、従来のアナログ CT と比較して、精度、ダイナミック レンジ、および通信機能が強化されています。柔軟な構造と幅広い周波数応答を特徴とするロゴスキー コイルは、高周波電流測定が必要なアプリケーションや、スペースの制約や設置の柔軟性が重要なアプリケーションに最適です。