Защо VT не може да бъде закъсметен и CT не може да бъде отворен Обяснено

Всички знаем, че напрежението трансформатор (VT) никога не трябва да работи при кратко замыкание, докато токовият трансформатор (CT) никога не трябва да работи при открито съединение. Кратко замыкание на VT или отваряне на контура на CT ще повреди трансформатора или ще създаде опасни условия.

От теоретична гледна точка, както VT-тата, така и CT-тата са трансформатори; разликата се крие в параметрите, за които са проектирани да измерват. Защо, въпреки че са фундаментално един и същ тип устройство, едното е забранено да работи при кратко замыкание, а другото не може да работи при открито съединение?

При нормална работа вторичната обмотка на VT работи при почти отворен контур с много висока импеданс (ZL). Ако вторичният контур се кратко замкне, ZL пада почти до нула, причинявайки голям краткосрочен ток да протече. Това може да унищожи вторичното оборудване и да създаде сериозни рискове за безопасността. За защита срещу това, VT може да има предпазни устройства, инсталирани на вторичната страна, за да предотвратят повреди от кратко замыкание. Където е възможно, предпазни устройства трябва да бъдат инсталирани и на първичната страна, за да защитят високонапрегнатата система от дефекти в високонапрегнатата обмотка или връзките на VT.

В сравнение, CT работи при много ниска импеданс (ZL) на вторичната страна, практически в състояние на кратко замыкание при нормална работа. Магнитният поток, генериран от вторичния ток, противодейства и компенсира потока от първичния ток, резултиращ в много малък нетен екситационен ток и минимален магнитен поток. Следователно, индуцираното електромоторно напрежение (EMF) във вторичната обмотка обикновено е само няколко десетки волта. 

Но, ако вторичният контур се отвори, вторичният ток пада до нула, елиминирайки този демагнетизиращ ефект. Първичният ток, оставащ непроменен (тъй като ε1 остава константен), става изцяло екситационен ток, причинявайки драматично увеличение на магнитния поток Φ. Ядрото бързо се наситява. Учитывайки, че вторичната обмотка има много витка, това води до много високо напрежение (може да достигне няколко хиляди волта) между отворените вторични терминали. Това може да разруши изолацията и представлява сериозен риск за персонала. Следователно, откритото съединение на вторичния контур на CT е абсолютно забранено.

И VT-тата, и CT-тата са трансформатори в принцип—VT-тата са проектирани да трансформират напрежението, докато CT-тата трансформират тока. Защо CT не може да работи при открито съединение, докато VT не може да работи при кратко замыкание?

При нормална работа индуцираните EMF ε1 и ε2 остават основно константни. VT е свързан паралелно с цепта, работейки при високо напрежение и много нисък ток. Вторичният ток също е изключително малък, почти нула, формирайки балансирано състояние с почти безкрайната импеданс на отворен контур. Ако вторичният контур се кратко замкне, ε2 остава константен, принуждавайки вторичния ток да се увеличи драстично, изгаряйки вторичната обмотка.

Подобно, за CT, свързан серийно с цепта, работи при висок ток и много ниско напрежение. Вторичното напрежение е почти нула при нормални условия, формирайки балансирано състояние с почти нулева импеданс (кратко замыкание). Ако вторичният контур се отвори, вторичният ток се срути до нула, а целият първичен ток става екситационен ток. Това причинява бърз порив в магнитния поток, задълбавайки ядрото в дълбоко наситяване и потенциално унищожавайки трансформатора.

Така, въпреки че и двете са трансформатори, различните им приложения водят до напълно различни оперативни ограничения.