Com funcionen els transformadors de corrent i els transformadors de tensió?
1. Transformador de corrent (CT)
Principi de funcionament
El principi bàsic d'un transformador de corrent (CT) és l'inducció electromagnètica. Converteix una gran corrent primària en una corrent secundària més petita a través d'un nucli de ferro tancat, fent-lo adequat per a mesuracions i protecció.
Enrotllament primari: L'enrotllament primari sol tenir molt poques espires, sovint només una volta, i s'està connectat en sèrie directament amb el circuit que s'està mesurant.
Nucli: El nucli està tancat per concentrar el camp magnètic.
Enrotllament secundari: L'enrotllament secundari té moltes més espires i normalment s'està connectat a instruments de mesura o dispositius protectors.
Relació matemàtica
I1=I2⋅N2/N1
On:
I1 és la corrent primària
I2 és la corrent secundària
N1 és el nombre d'espires de l'enrotllament primari
N2 és el nombre d'espires de l'enrotllament secundari
Característiques
Alta precisió: Els CT proporcionen mesures de corrent d'alta precisió.
Aïllament: Els CT aïllen el circuit d'alta tensió dels instruments de mesura, millorant la seguretat.
Característiques de saturació: Els CT poden saturar en condicions de sobrecàrrega, provocant errors de mesura.
2. Transformador de tensió (PT) o Transformador de voltatge (VT)
Principi de funcionament
El principi bàsic d'un transformador de tensió (PT) o transformador de voltatge (VT) també és l'inducció electromagnètica. Converteix una alta tensió primària en una tensió secundària més baixa a través d'un nucli de ferro tancat, fent-lo adequat per a mesuracions i protecció.
Enrotllament primari: L'enrotllament primari té moltes espires i s'està connectat en paral·lel directament amb el circuit que s'està mesurant.
Nucli: El nucli està tancat per concentrar el camp magnètic.
Enrotllament secundari: L'enrotllament secundari té menys espires i normalment s'està connectat a instruments de mesura o dispositius protectors.
Relació matemàtica
V2/V1=N2/N1
On:
V1 és la tensió primària
V2 és la tensió secundària
N1 és el nombre d'espires de l'enrotllament primari
N2 és el nombre d'espires de l'enrotllament secundari
Característiques
Alta precisió: Els PT proporcionen mesures de tensió d'alta precisió.
Aïllament: Els PT aïllen el circuit d'alta tensió dels instruments de mesura, millorant la seguretat.
Característiques de càrrega: La precisió dels PT pot veure's afectada pels canvis en la càrrega secundària, per tant, és important seleccionar la càrrega adequada.
Explicació detallada
Transformador de corrent (CT)
Estructura
Enrotllament primari: Normalment una volta o poques voltes, connectades en sèrie directament amb el circuit que s'està mesurant.
Nucli: Nucli de ferro tancat per concentrar el camp magnètic.
Enrotllament secundari: Moltes espires, connectades a instruments de mesura o dispositius protectors.
Procés de treball
Quan la corrent primària flueix a través de l'enrotllament primari, genera un camp magnètic al nucli.
Aquest camp magnètic induu una corrent a l'enrotllament secundari.
La corrent secundària és proporcional a la corrent primària, amb la raó determinada pel rati de les espires.
Aplicacions
Mesura: Utilitzat amb ampermetres, vatímetres, etc., per a mesurar la corrent.
Protecció: Utilitzat amb dispositius de protecció per relés, com la protecció per sobrecorrent i la protecció diferencial.
Transformador de tensió (PT)
Estructura
Enrotllament primari: Moltes espires, connectades en paral·lel directament amb el circuit que s'està mesurant.
Nucli: Nucli de ferro tancat per concentrar el camp magnètic.
Enrotllament secundari: Menys espires, connectades a instruments de mesura o dispositius protectors.
Procés de treball
Quan la tensió primària s'aplica a l'enrotllament primari, genera un camp magnètic al nucli.
Aquest camp magnètic induu una tensió a l'enrotllament secundari.
La tensió secundària és proporcional a la tensió primària, amb la raó determinada pel rati de les espires.
Aplicacions
Mesura: Utilitzat amb voltmetres, vatímetres, etc., per a mesurar la tensió.
Protecció: Utilitzat amb dispositius de protecció per relés, com la protecció per sobre tensió i la protecció de tensió zero seqüencial.
Precaucions
Compatibilitat de càrrega: La càrrega secundària dels CT i PT hauria de coincidir amb la càrrega nominal dels transformadors per assegurar la precisió de la mesura.
Circuit obert i circuit tancat: El costat secundari d'un CT no hauria de quedar en circuit obert, ja que pot produir tensions elevades; el costat secundari d'un PT no hauria de quedar en circuit tancat, ja que pot produir corrents elevades.
Mesures de protecció: S'haurien de prendre mesures de protecció adequades, com fusibles i protectors contra sobretensions, quan s'utilitzin transformadors per prevenir sobrecàrregues i defectes.
Entenent els principis de funcionament i els rols dels transformadors de corrent i tensió, es pot apreciar la seva importància en els sistemes elèctrics. Espero que aquesta informació sigui útil! Si tens alguna pregunta específica o necessites una explicació més detallada, si us plau, no dubtis a preguntar.
