計器用変流器の基本を理解しよう

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計器用変流器の基本を理解しよう

家電を知りたい

計器用変流器について詳しく教えてください。

家電製品マニア

計器用変流器は、高電圧や大電流回路の電流を測定したり、継電器を動作させたりするために使用される機器です。

家電を知りたい

どういう仕組みで動作するんですか？

家電製品マニア

変圧器と同様の原理で、一次巻線に電流を流すと、二次巻線に電流が誘導されます。一次巻線は太く数回巻き、二次巻線は細い導体で構成されており、一次側の電流を5A以下に変換します。

計器用変流器とは

「計器用変流器」とは、電流の測定や継電器の動作に使用する変圧器の一種です。高電圧や大電流の回路を流れる電流を、5アンペア以下の小さな電流に変換します。一次巻線は回路の電流が流れる線に直列に接続され、二次巻線は電流計や継電器に接続されます。変圧器と同様の原理で動作し、一次巻線を数回巻き付けた巻線形と、一次巻線を直線の導体で構成した棒形があります。

計器用変流器（CT）は、高電圧や大電流を測定機器の入力範囲に適合させるためのデバイスです。変圧器の一種で、一次側に流れる変圧器側の高い電流を、二次側に流れる測定可能な小さな電流に変換します。

CTは、高圧線や大容量機器の電流測定に使用され、測定器を過電流や電圧スパイクから保護します。また、電力量計や保護継電器などの機器に接続され、高電圧システムで安全かつ正確な測定を可能にします。

計器用変流器の仕組み

計器用変流器の仕組みを理解しましょう。これは、高い電流を測定し管理するための不可欠な機器です。計器用変流器は、測定範囲外の高い電流を、測定器で使用できるより低い電流に変換します。これにより、電流計などの測定器が過負荷や破損から保護され、安全かつ正確な測定が可能になります。

この変換は、一次側と二次側と呼ばれる2つのコイルを使用して行われます。一次側は高い電流を流し、二次側は測定器に接続されます。二次側コイルの巻数が高いほど、電流が低くなります。この巻数の比は、計器用変流器の変換比と呼ばれます。一般的な変換比は50/5や100/5です。

計器用変流器の用途

計器用変流器は、電力系統における様々な用途で広く用いられています。その主な用途を以下に示します。

* -電流測定- 計器用変流器は、高電流を測定するための安全かつ便利な手段を提供します。一次側巻線に高電流が流れる場合、二次側巻線には測定可能な低電流が誘導されます。
* -継電保護- 計器用変流器は、過電流、過負荷、短絡などの電力系統の異常を検出する継電保護システムに使用されます。過電流が流れると、二次側巻線の電流が大きくなり、継電器がトリップして電力系統を遮断します。
* -電力計量- 計器用変流器は、エネルギーの消費量を測定する電力計で使用されます。計器用変流器は、高電流を測定可能なレベルまで変換し、電力計が正確な測定値を記録できるようにします。
* -電圧制御- 計器用変流器は、変圧器の無負荷電圧を制御するために使用されます。電流を二次側巻線に印加することで、変圧器の一次側巻線の電圧を調整できます。

計器用変流器の選び方

計器用変流器（ＣＴ）の最適な選択は、測定ニーズを確実に満たすために不可欠です。適切なCTを選択するには、一次定格電流、二次定格電流、精度クラス、絶縁耐力などの重要な考慮事項を理解する必要があります。また、設置場所や周囲の環境も考慮してください。過大な定格電流のCTでは、過電流時に正確な測定ができない可能性があります。一方、過小な定格電流のCTでは、定常時に過飽和状態になり、過小測定につながる可能性があります。精度クラスは、許容誤差を表し、測定アプリケーションの精度要件を満たす必要があります。最後に、絶縁耐力は、想定される過電圧やサージ電圧に対するCTの耐性を示します。