Een stroomtransformator (CT) is een transformator die de stroom van een ander circuit meet. Het is gekoppeld aan een ampèremeter (A in het diagram) in zijn eigen circuit om deze meting uit te voeren. Het rechtstreeks meten van hoogspanningsstroom zou het invoegen van meetinstrumenten in het gemeten circuit vereisen - een onnodige moeilijkheid die de zeer hoge stroom die bedoeld is om te meten zou wegnemen. Ook kan de in de meetapparatuur gegenereerde warmte van de hoge stroom valse metingen geven. Het meten van de stroom indirect met een CT is veel praktischer.

Betrekking tot de spanningstransformator

De functie van een stroomtransformator (CT) kan beter worden begrepen door deze te vergelijken met de meer algemeen bekende spanningstransformator (VT). Herinner dat in een spanningstransformator een wisselstroom in één circuit een wisselend magnetisch veld in een spoel in de schakeling opricht. De spiraal is gewikkeld om een ​​ijzeren kern, die het magnetische veld bijna onverminderd verspreidt naar een andere spoel in een ander circuit, een zonder een stroombron.

Het verschil met een CT is dat het circuit met stroom heeft , effectief, één lus. Het aangedreven circuit gaat slechts één keer door de ijzeren kern. Een CT is daarom een ​​step-up-transformator.

CT & VT-formules

Vergeet ook niet dat de huidige en het aantal windingen in de spoelen in een VT gerelateerd kunnen zijn als: i1 - - N1 = i2 --- N2. Dit komt omdat voor een spoel (solenoïde), B = mu --- i --- n, waarbij m hier de magnetische permeabiliteitsconstante is. Weinig intensiteit van B gaat verloren van de ene spoel naar de andere met een goede ijzeren kern, dus de B-vergelijkingen voor de twee spoelen zijn effectief gelijk, waardoor we i1 --- N1 = i2 --- N2.

Echter, N1 = 1 voor de primaire in het geval van de huidige transformator. Is de enkele voedingslijn in feite het equivalent van één lus? Verlaagt de laatste vergelijking tot i1 = i2 --- N2? Nee, omdat het was gebaseerd op solenoïde-vergelijkingen. Voor N1 = 1 is de volgende formule meer geschikt: B = mu --- i /(2πr), waarbij r de afstand is van het midden van de draad tot het punt waar B wordt gemeten of gemeten (de ijzeren kern, in de transformatorbehuizing). Dus i1 /(2πr) = i2 --- N2.

i1 is daarom alleen maar evenredig met de gemeten waarde van de ampèremeter i2, waardoor de stroommeting wordt gereduceerd tot een eenvoudige conversie.

Algemeen gebruik

De enige centrale functie van een CT is om de stroom in een circuit te bepalen. Dit is vooral handig voor het bewaken van hoogspanningsleidingen door het hele elektriciteitsnet. Een ander alomtegenwoordig gebruik van CT's is in huishoudelijke elektrische meters. Een CT is gekoppeld aan een meter om te meten welk elektrisch verbruik de klant moet opladen.

Instrumentveiligheid

Een andere functie van CT's is de bescherming van gevoelige meetapparatuur. Door het aantal (secundaire) wikkelingen, N2, te verhogen, kan de stroom in de CT veel kleiner worden gemaakt dan de stroom in het primaire circuit dat wordt gemeten. Met andere woorden, als N2 in de formule i1 /(2πr) = i2 --- N2 omhoog gaat, gaat i2 omlaag.

Dit is relevant omdat hoge stroom warmte produceert die gevoelige meetapparatuur kan beschadigen, zoals de weerstand in een ampèremeter. Het verminderen van i2 beschermt de ampèremeter. Het voorkomt ook dat warmte de nauwkeurigheid van de meting vermindert.

Beschermende relais

CT's beschermen ook de hoofdlijnen van het elektriciteitsnet. Een overstroomrelais is een type beveiligingsrelais (schakelaar) dat een stroomonderbreker uitschakelt als een hoogspanningsstroom een ​​vooraf ingestelde waarde overschrijdt. Overstroomrelais gebruiken een CT om de stroom te meten, omdat de stroom van een hoogspanningslijn niet direct kan worden gemeten.