كيف يتم استخدام المحولات الحالية (ct) في القياس؟

أ محول الحالي (CT) هو محول يستخدم لقياس التيار المتردد في الدائرة. وهو يتكون من ملف أولي، وهو الموصل الذي يوصل التيار إلى الدائرة قيد الاختبار، وملف ثانوي (أو ملفات) يتصل بجهاز قياس أو أجهزة أخرى. التيار في الملف الثانوي يتناسب طرديا مع التيار في الملف الابتدائي.

مثل أي محول كهربائي آخر، يحتوي محول التيار على ملف أولي، ودورة واحدة (موصل)، ونواة، ولف ثانوي؛ الفيزياء هي نفسها بالنسبة لمحولات الجهد. يمر تيار متردد عالي قوي جدًا بالنسبة لجهاز القياس عبر الملف الأولي، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا في قلب الحديد، والذي يمر بعد ذلك عبر المجال المغناطيسي في قلب الحديد لإنتاج تيار منخفض في الملف الثانوي لقياس الجهد بأمان الحالي الفعلي.

تقوم محولات التيار بتحويل التيار من قيمة عالية إلى قيمة منخفضة (وليس الجهد).

الاستخدامات الشائعة للأشعة المقطعية

الاستخدامان الأكثر شيوعًا للمحولات الحالية هما:

1. قياس ومراقبة استهلاك الطاقة الكهربائية

تستخدم محولات التيار على نطاق واسع في علم القياس لأنها تستطيع قياس التيارات الكبيرة بأمان في الخطوط.

اليوم، من المستحيل العثور على أدوات يمكنها قياس الفولتية العالية والتيارات العالية بشكل فعال، ولهذا السبب يتم استخدام المحولات لقياس التيار والجهد بدقة في الدوائر، بغض النظر عن حجم الدائرة. بفضل التقدم في إلكترونيات الحالة الصلبة، أصبحت عدادات الكهرباء قادرة على استشعار التيارات المنخفضة للغاية بدقة كبيرة. وهذا يسمح باستخدام أدوات صغيرة جدًا أو تجميع أدوات متعددة في حاوية أصغر، مما يخلق فرصًا لأنظمة قياس متعددة العملاء.

ونظرًا لقدرة الجهاز على اكتشاف التيارات الصغيرة والعبء المنخفض على الدوائر في جهاز القياس، يمكن جعل القلب الحديدي للمحول صغيرًا جدًا. كما أنها تمكن من جعل الملف الثانوي للمحول صغيرًا جدًا لتحمل تيارات منخفضة جدًا، مثل 100 مللي أمبير أو 0.1 أمبير.

تتمتع هذه التيارات الصغيرة بفائدة إضافية تتمثل في خفض الجهد الثانوي للسماح لآلية التثبيت بجعل محول التيار آمنًا بشكل جوهري.

هذا هو السبب في أن محولات التيار ذات التقصير الذاتي، والملي أمبير الثانوية، والتيار ذات التقصير الذاتي هي الخيار الأول للقياس المساعد. بالإضافة إلى سلامتها، فإنها تشغل مساحة صغيرة جدًا في علبة الأسلاك بلوحة المفاتيح ولا تتطلب كتل تقصير.

نظرًا لصغر حجمها، تعد أجهزة CT أيضًا فعالة جدًا في قياس استخدام الطاقة لكل دائرة كهربائية تقريبًا في جزء معين من المبنى أو أي منشأة صناعية. وهذا يجعل من السهل نسبيًا إصدار فاتورة للعملاء بناءً على استخدام الكهرباء.

2. حماية الأجهزة وشبكة الكهرباء

تُستخدم محولات التيار أيضًا لحماية البنية التحتية الكهربائية من الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة. وتسمى هذه محولات الأجهزة المحمية.

في هذه التطبيقات، يتم توصيل الخيوط الثانوية لمحولات التيار بمعدات قياس حساسة تسمى المرحلات الواقية.

تقوم هذه المرحلات بفصل جهاز الحماية (قاطع الدائرة) عندما يكون هناك تيار زائد في الدائرة، إما بسبب دائرة زائدة أو عادة بسبب ماس كهربائى.

في تطبيقات الحماية، يجب أن يكون حجم محولات التيار مختلفًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن العبء على مرحل الحماية قد يكون أكبر من عبء أداة القياس. يجب أيضًا أن يكون القلب كبيرًا بدرجة كافية لتجنب تشبع الأشعة المقطعية عند حدوث تيارات عالية في المرحلة الابتدائية. وخلال هذه الفترات الزائدة، يجب أن يحافظ نظام مكافحة الإرهاب على تناسبه لضمان الحماية الكافية. قد يكون هذا أحد أسباب الحجم الأكبر للمحول الواقي.

المحولات الحالية هي جزء مهم من القياس. أنها توفر طريقة آمنة ودقيقة للغاية لقياس التيار المستخدم في المنزل أو عبر الشبكة الكهربائية. استخدامه على نطاق واسع يجعله مكونًا رئيسيًا للبنية التحتية الكهربائية والتوليد حول العالم.