Skillnad mellan strömförstärkare och spänningsförstärkare

För långdistansöverföring av elektrisk energi är spänningens och strömstyrkans nivåer extremt höga, vilket gör det omöjligt att mäta direkt med konventionella mätare. Instrumenttransformatorer, inklusive strömspänningsomvandlare (CTs) och spänningsomvandlare (PTs), används för att sänka dessa nivåer till säkra magnituder, vilket möjliggör mätning med standardmätare.

Vad är en transformator?

En transformator är en elektrisk enhet som överför energi mellan kretsar via ömsesidig induktion. Den består av två magnetiskt kopplade men elektriskt isolerade spolar – primär och sekundär – utformade för att justera spänning och strömstyrka utan att ändra frekvens. Transformatorer har många olika tillämpningar, inklusive strömspänningsomvandlare, autotransformatorer, isolationsomvandlare och instrumenttransformatorer. Bland dessa är strömspänningsomvandlare och spänningsomvandlare specialiserade instrumenttransformatorer för mätning av höga strömmar och spänningar i elkraftledningar.

Strömspänningsomvandlare (CT)

En strömspänningsomvandlare (CT) är en instrumenttransformator som reducerar höga strömmar till lägre nivåer, vilket möjliggör mätning med en standard ammeter. Den är specifikt utformad för kvantificering av höga strömförsäljningar i elkraftledningar.

En strömspänningsomvandlare (CT) är en stegupptransformator som minskar primärström samtidigt som den ökar sekundärspänningen, vilket sänker höga strömmar till bara några ampere – nivåer som kan mätas med standard ammeters. Det är viktigt att notera att dess sekundärspänning kan bli extremt hög, vilket kräver strikt driftregel: CT:s sekundär ska aldrig lämnas öppenburet under strömning. CT:s är anslutna i serie med elkraftledningen som bär den ström som ska mätas.

Spänningsomvandlare (PT/VT)

En spänningsomvandlare (PT, även kallad spänningsomvandlare eller VT) är en instrumenttransformator utformad för att reducera höga spänningar till säkra, mätbara nivåer för standardvoltmeters. Som en nedstegtransformator konverterar den höga spänningar (upp till hundratals kilovolt) till låga spänningar (typiskt 100-220 V), vilka kan läsas direkt av konventionella voltmeters. I motsats till CT:s har PT:s låga sekundärspänningar, vilket möjliggör att deras sekundärkontakter kan lämnas öppenburet utan risk. PT:s är anslutna parallellt med elkraftledningen som bär den spänning som ska mätas.

Utanför spänningsreduktion ger en spänningsomvandlare (PT) elektrisk isolering mellan högspänningsekraftledningar och lågspänningsmätningssystem, vilket förbättrar säkerheten och förhindrar interferens i mätningssystemet.

Typer av spänningsomvandlare

Det finns två huvudsakliga konfigurationer:

• Konventionell elektromagnetisk transformator

• Baserar sig på traditionell magnetisk koppling mellan primär och sekundär spol.

• Utmaningar: Höga spänningar kräver extensiv isolering, vilket leder till betydande kostnader och storlek på grund av behovet av robusta dielektriska material.

• Kapacitiv spänningsomvandlare (CPT)

• Använder en kapacitiv spänningsdelarkrets för att först reducera den höga spänningen innan den når transformatorn.

• Fördelar: Minimerar isoleringskrav och kostnader genom att utnyttja kapacitiv spänningsdelning snarare än att enbart lita på transformatorspolar, vilket gör den mer lämplig för extra-högspänningssystem (EHV).

Jämförelse mellan strömspänningsomvandlare och spännings- eller potentialomvandlare