Miksi VT:a ei voi lyhentää ja CT:tä ei voi avata? Selitetty

Kaikki tiedämme, että jännitteentekijä (VT) ei saa koskaan toimia lyhyyskierroksessa, kun taas virtatekijä (CT) ei saa koskaan toimia avoimessa kierroksessa. VT:n lyhytyksen tai CT:n kierroksen avaaminen vahingoittaa muuntimesta tai luo vaarallisia olosuhteita.

Teoreettisesti katsoen molemmat VT:t ja CT:t ovat muuntimia; ero on niiden mittaamissa parametreissä. Joten miksi, vaikka ne ovat periaatteessa samaa tyyppisiä laitteita, yhden käyttö lyhyyskierroksessa on kielletty, kun taas toinen ei voi toimia avoimessa kierroksessa?

Normaalissa toiminnassa VT:n toissijainen kytkentä toimii lähes avoimessa kierroksessa hyvin korkealla kuormituksen impedanssilla (ZL). Jos toissijainen kierros lyhyttyy, ZL laskee melkein nollaan, mikä aiheuttaa valtavan lyhyyskierroksen virran. Tämä voi tuhota toissijaiset laitteet ja aiheuttaa vakavia turvallisuusriskiä. Suojaksi täitä vastaan VT:lle voidaan asentaa fuusit toissijaiselle puolelle estääksemästi vahinkoa lyhyyskierroksesta. Mahdollistaessa fuusit tulisi myös asentaa ensijaiseen puoleen suojellakseen korkeajännitejärjestelmää VT:n korkeajännitekytkennän tai -yhteyksien onnettomuuksilta.

Päinvastoin, CT toimii hyvin alhaisella impedanssilla (ZL) toissijaisella puolella, tehden sen tehokkaasti lyhyyskierroksessa normaalissa toiminnassa. Toissijaisen virran aiheuttama magneettivirta vastustaa ja peruuttaa ensijaisen virran aiheuttaman magneettivirran, mikä johtaa hyvin pieniin netto-herättämisvirran ja minimimaaraan ydinmagneettivirtaa. Näin ollen toissijaisen kytkennän aiheuttama sähkömotori (EMF) on yleensä vain muutamia kymmeniä volttia.

Jos kuitenkin toissijainen kierros avataan, toissijainen virta laskee nollaan, poistaa tämän demagnetisoivan vaikutuksen. Ensijainen virta, joka pysyy muuttumattomana (koska ε1 pysyy vakiona), muuttuu kokonaan herättämisvirraksi, mikä aiheuttaa huomattavan nousun ydinmagneettivirtaan Φ. Ydin satuilee nopeasti. Koska toissijainen kytkentä sisältää paljon kytkentäpylväitä, tämä johtaa hyvin korkeaan jännitteeseen (mahdollisesti useita tuhatvolttia) avoimissa toissijaisissa päätteissä. Tämä voi rikkoo eristystä ja aiheuttaa vakavaa vaaraa henkilöstölle. Siksi CT:n toissijaisen kierroksen avaaminen on ehdottomasti kielletty.

Molemmat VT:t ja CT:t ovat periaatteessa muuntimia—VT:t on suunniteltu muuntaamaan jännitettä, kun taas CT:t muuntaavat virtaa. Joten miksi CT:lle ei saa avata toissijaisen kierroksen, kun VT:lle ei saa tehdä lyhyyskierroksen?

Normaalissa toiminnassa aiheutetut EMF:t ε1 ja ε2 pysyvät pääasiassa vakioina. VT on kytketty rinnakkain piiriin, toimien korkealla jännitteellä ja hyvin alhaisella virralla. Toissijainen virta on myös äärimmäisen pieni, melkein nolla, muodostamassa tasapainotilan lähes äärettömän impedanssin avoimen kierroksen kanssa. Jos toissijainen kierros lyhyttyy, ε2 pysyy vakiona, pakottaen toissijaisen virran kasvamaan rajusti, polttamaan toissijaisen kytkennän.

Samankaltaisesti, CT on kytketty sarjakytkennässä piiriin, toimiessaan korkealla virralla ja hyvin alhaisella jännitteellä. Toissijainen jännite on lähes nolla normaaleissa olosuhteissa, muodostamassa tasapainotilan lähes nollan impedanssin (lyhyyskierros) kanssa. Jos toissijainen kierros avataan, toissijainen virta romahtaa nollaan, ja koko ensijainen virta muuttuu herättämisvirraksi. Tämä aiheuttaa nopean nousun magneettivirtaan, ajamalla ytimen syvään saturaatioon ja mahdollisesti tuhoamalla muuntimen.

Näin ollen, vaikka molemmat ovat muuntimia, niiden erilaiset sovellukset johtavat täysin erilaisiin toimintorajoituksiin.