変流器とは何か？電力システムにおけるその重要性を理解する

導入

変圧器は電力システムの動作において依然として重要な役割を果たしています。様々な種類の変圧器があり、それらは主に動作原理に基づいて分類されます。今日は、変流器、その動作原理、用途などについて詳しく説明します。

あ 変流器 CT（変圧器）は、高圧の交流電流を、扱いやすい低圧の交流電流に変換する変圧器の一種です。これは主に、標準的な電流計で測定できるようにするためです。

このようなシステムは、その機能性により、さまざまな用途に使用できます。例としては、データロガー、計測装置などが挙げられます。

変流器の部品

他の変圧器タイプと同様に、 ポータブル変流器 期待通りに動作するために必要な複数のコンポーネントを備えています。主なコンポーネントには、磁気コア、一次巻線、二次巻線が含まれます。

• 磁気コアは鉄または類似の材料で作られており、磁束の流れに低抵抗の経路を提供するのに適しています。
• 一次巻線は1つまたは複数の巻線で構成されます。通常は、測定電流に接続された太い電線で作られています。
• 二次巻線は、一次巻線で測定された電流を縮小した出力電流を供給します。適切な変圧比を得るために、通常、二次巻線の方が巻線数が多くなります。
• 断熱材は、 ドーナツ変流器変圧器を使用する際は、短絡の可能性を防ぎ、適切な電気安全を確保することが重要です。
• 変流器のコンポーネントを収容し、外部要因から保護する筐体も重要です。筐体は構造的なサポートも確保します。
• 一部のモデルには冷却システムが搭載されています。これには 変流器のコストただし、一部のアプリケーションによってはパフォーマンスに非常に重要になります。

 

変流器の仕組み

変流器は他の変圧器と同様に動作します。この場合、一次巻線は高電流源に接続され、二次巻線は測定装置に接続されます。

一次巻線に大電流を流すと、コア内に磁束が発生します。その結果、磁界が発生し、二次巻線に起電力（EMF）と電流が生じます。

この誘導電流は一次電流に比例し、変圧比に応じて縮小されます。回路内の電流量を把握するために、この縮小された電流を標準的な電流計で測定することができます。

様々な種類の 変流器、 それぞれ動作は異なりますが、全体的な原理は同じです。

 

変流器の電気特性

で 変流器シミュレーション仕組みを理解するには、いくつかの電気的特性を知っておく必要があります。以下にいくつかご紹介します。

電流比 - この比は一次電流と二次電流の関係を示します。一次側と二次側の両方の巻線がこの比を導きます。二次電流は一次電流よりもはるかに小さくなることが予想されます。

極性 – 極性 コア変流器 電流は磁心の周りの巻線に基づいています。特に設置およびメンテナンスの段階では、変流器の極性を理解することが重要です。変流器の適切な設置と接続が、その動作を決定します。

精度クラス — はい、変流器を扱う際には精度が重要です。精度は様々な性能特性を決定するからです。これには最大負荷、クラス定格、定格比精度定格が含まれます。

定格一次電流 - これは変流器が処理できる最大電流です。

負担電力 - これは、精度に影響を与えずに二次巻線が計測機器に供給する最大電力です。

 

変流器の種類

その 変流器の設計 市場に出回っているCTには主に3つの種類があります。最適なCTを選ぶには、お客様のニーズが重要です。では、様々な種類のCTとその仕組みについて見ていきましょう。

巻線変流器

これは、一次巻線と二次巻線が磁心に巻き付けられた変流器の標準的な構造です。一次巻線は通常、二次巻線よりも小さくなります。二次巻線の数は、二次巻線の電流が適切な範囲内に収まるように、必要な変圧比に基づいて決定されます。

トロイダル変流器

このタイプは、リング状のコアを備えています。コアには、一次電流を流す導体が内蔵されており、これが一次巻線（ここでは1）として機能します。二次巻線はリング状のコアの周りに巻かれ、二次電流は二次巻線を流れる電流として測定されます。

バー型変流器

これはトロイダルCTと同様に動作します。ただし、一次電流を流すバーは固定されており、二次巻線を通過します。このようなCTは、高電圧アプリケーションに適しています。

 

変流器の精度/正確度レベル

変流器の精度または正確度は、その動作において重要です。精度クラスとは、特定の条件下でCTを使用する際に許容される誤差の限界です。CTの精度クラスは、一次電流に対するパーセンテージで表されます。

CT（変流器）の精度クラス

では、精度レベルはどのように解釈すればよいのでしょうか？精度クラスが低いほど、変流器の精度が高いことを意味します。

一般的な CT 精度レベルは次のとおりです。

– 0.1レベル

この製品の誤差は0.1%です。精密機器やエネルギー測定など、高精度の計測・測定アプリケーションで広く使用されています。最高レベルの精度を提供するため、公差が非常に厳しいアプリケーションでよく使用されます。

– 0.2レベル

誤差は0.2%と低く、高精度が求められる用途にも適しています。商業用途や産業用途で広く使用されています。

– 0.5レベル

この製品のパーセント誤差は0.5%で、精度要件が厳しくない用途に適しています。これには計測や保護用途が含まれます。そのため、一般的な保護用途や関連用途に使用できます。

– レベル1

1%のパーセント誤差の場合、その用途では精度要件は低いと予想されます。このような変圧器では高精度が主な要件ではないため、保護リレーに使用される可能性があります。

 

変流器を使用する場所

についてもっと詳しく知ることができたので、 変流器とその仕組み次に、その用途を調べます。変流器の注目すべき用途をご紹介します。

• 高電圧線の電流レベルの測定に使用されます
• 電気機器を故障や過電流から保護するのに役立ちます
• 変流器はリレーと遮断器を介して電力システムの制御を提供します
• 消費者の電力消費量を測定するために電力会社が計測や請求を行う際に、これらに遭遇することが予想されます。
• 大型モータースターターや電力システムを含む産業用途にも使用可能

 

変流器の利点

安全と隔離

変流器構造は、安全性と絶縁性を含め、性能面で非常に優れています。これは、計測機器を高電流から保護するためです。

正確さ

変流器を用いた測定では、負荷条件が変動しても高い精度が期待できます。高電流から低電流まで測定できるため、さまざまな用途に適しています。

システム制御

変流器は過電流保護機能に加え、より優れた回路制御機能も提供します。例えば、リレー動作に使用し、接続された機器を保護するためにトリップ動作を開始できます。

統合の容易さ

変流器は、他の電流測定方法と比較してコスト効率に優れています。手頃な価格でありながら、高い精度を提供します。過酷な環境条件でも長期間の使用に耐えることが期待できます。

 

変流器の欠点

複雑

変流器は、一般的にシンプルな構造であればコスト効率に優れています。しかし、用途によっては部品数が増え、複雑さとコストが増大する場合があります。

精度の低下

一般的ではないが、 変流器の設計 長時間高電流にさらされると飽和状態になり、不正確さやパフォーマンスの問題が発生する可能性があります。

負担電力損失

これは、計測機器によって二次回路が消費する電力です。特に、アプリケーションで消費電力を最小限に抑える必要がある場合、問題となる可能性があります。

 

変流器を選択する際に考慮すべき機能

ご存知のとおり 変流器とは何かお客様のニーズに最適なCTを選ぶお手伝いをいたします。市場で最高のCTを選ぶ方法をご紹介します。

現在の評価

その 変流器の説明 トランスの定格電流値が表示されるので、正しい値を選択できます。一次側と二次側の両方の定格電流値を確認することで、高電流または低電流に対応できるトランスを選定するのに役立ちます。

精度クラス

精度クラスによって、得られる単位も決まります。アプリケーションによっては、より高い精度が求められる場合もあれば、それほど精度が求められない場合もあります。精度クラスが高いほど、変圧器から得られる測定値の精度は高くなります。例えば、精度クラスが0.1の変圧器は、精度クラスが0.5の変圧器よりも正確です。

周波数範囲

広い範囲に対応しているため、様々な用途に適しています。ほとんどの変流器は50Hzまたは60Hzの電力システムで動作しますが、中にはより多くの周波数範囲に対応できるように特化されているものもあります。

絶縁

また、断熱材の種類も考慮する必要があります。 ケーブル変流器これにより、変流器が問題なく処理できる電圧レベルを特定するのに役立ちます。

負担評価

これは測定値の精度と信頼性に影響を与える可能性があるため、非常に重要です。変流器のデータシートに記載されているこの情報を確認し、それがアプリケーションに適しているか、あるいはより適切なものが必要かどうかを確認してください。

料金

全体的なコストも決定要因となります。手頃な価格を求める一方で、信頼性の高い機器も必要です。購入前にモデルに関する様々なレビューを調べて、最適なモデルを確実に手に入れましょう。

 

変流器の安全に関するヒント

変流器を期待通りに動作させるには、使用時にいくつかの推奨事項を考慮する必要があります。具体的には、以下のような点が挙げられます。

• 一次巻線への過負荷を避けてください。定格一次電流を必ず守ってください。過負荷をかけると、損傷や不正確な測定値につながる可能性があります。
• CT の一次側には、障害発生時に過電流が流れるのを防ぐために適切な短絡保護が必要です。
• 二次回路を開放したままにしないでください。非常に高い電圧が発生し、安全上の問題を引き起こす可能性があるためです。使用していないときは、二次回路を短絡するか、負荷を接続することをお勧めします。
• 適切な接地も推奨されます。これは、地絡事故を防ぎ、電気事故が発生した場合に電流が安全な経路を通るようにするための鍵となります。
• 変流器の動作には、絶縁の完全性も不可欠です。絶縁材の摩耗や損傷の兆候がないか、定期的に点検してください。
• プロジェクトに携わる人員に対して、トレーニングと意識啓発を行うことをお勧めします。

 

結論

変流器は電力システムの様々な用途に適しています。計測用途では不可欠です。だからこそ、 変流器のサイズ アプリケーションに最適なトランスをお選びください。CTには様々な種類がありますので、アプリケーションに適したものを選択してください。変圧器に問題が発生した場合は、今後の問題を防ぐために必ず専門家に点検してもらいましょう。メーカーの推奨に従ってメンテナンスを怠らなければ、常に良好な状態を保つことができます。