Zašto VT ne može biti kraćen a CT otvoren? Objašnjenje

Svi znamo da se naponski transformator (VT) nikada ne sme koristiti pod kratak spoj, dok se strujni transformator (CT) nikada ne sme koristiti pod otvoreni spoj. Kratanje VT-a ili otvaranje spoja CT-a može oštetiti transformator ili stvoriti opasne uslove.

Sa teorijskog stanovišta, i VT-i i CT-i su transformatori; razlika leži u parametrima koje su dizajnirani da mere. Zašto, unatoč tome što su u suštini isti tip uređaja, jedan je zabranjen od rada pod kratkim spojem, dok drugi ne sme biti pod otvorenim spojem?

Pod normalnim radom, sekundarni vijak VT-a radi u stanju gotovo otvorenog spoja sa veoma visokim otpornikom opterećenja (ZL). Ako sekundarni spoj skrati, ZL pade gotovo na nulu, što dovodi do ogromne struje kratkog spoja. To može uništiti sekundarna oprema i predstavljati ozbiljna bezbednosna rizika. Za zaštitu od ovoga, VT može imati prekidače instalirane na sekundarnoj strani kako bi se sprečila oštećenja od krata. Gdje god je moguće, prekidači bi trebalo da budu instalirani i na primarnoj strani kako bi se zaštitio visokonaponski sistem od grešaka u visokonaponskom vijaku ili vezama VT-a.

U suprotnosti, CT radi sa veoma niskim otpornikom (ZL) na sekundarnoj strani, efektivno u stanju kratkog spoja tokom normalnog rada. Magnetni fluks generisan sekundarnom strujom suprotstavlja i anulira fluks od primarne struje, rezultujući veoma malom neto pobudnom strujom i minimalnim magnetnim fluksom. Tako, indukovana elektromotorna sila (EMF) u sekundarnom vijaku obično iznosi samo nekoliko desetina volt.

Međutim, ako sekundarni spoj otvori, sekundarna struja pada na nulu, eliminirajući ovaj demagnetizacijski efekat. Primarna struja, nepromenjena (pošto ε1 ostaje konstantna), postaje potpuno pobudna struja, što dovodi do dramatičnog porasta magnetnog fluksa Φ. Jezgra brzo zasićuje. Uzimajući u obzir da sekundarni vijak ima mnogo zavojnica, to rezultuje veoma visokim naponom (moguće do nekoliko hiljada volta) na otvorenim sekundarnim terminalima. To može pokvariti izolaciju i predstavljati ozbiljan rizik za osoblje. Stoga je apsolutno zabranjen otvoreni sekundarni spoj na CT-u.

I VT-i i CT-i su u principu transformatori—VT-i su dizajnirani da transformišu napon, dok CT-i transformišu struju. Zašto CT ne može biti pod otvorenim spojem, dok VT ne može biti pod kratkim spojem?

Pod normalnim radom, indukovane EMF-ove ε1 i ε2 ostaju u suštini konstantne. VT je povezan paralelno sa kružnicom, radi pod visokim naponom i veoma niskom strujom. Sekundarna struja je takođe ekstremno mala, gotovo nula, formirajući ravnotežno stanje sa gotovo beskonačnim otpornikom otvorenog spoja. Ako sekundarni spoj skrati, ε2 ostaje konstantna, prisiljavajući sekundarnu struju da se drastično poveća, sgorivaši sekundarni vijak.

Slično, za CT povezan serijalno sa kružnicom, on radi pod visokom strujom i veoma niskim naponom. Sekundarni napon je gotovo nula pod normalnim uslovima, formirajući ravnotežno stanje sa gotovo nultim otpornikom (kratkog spoja). Ako sekundarni spoj otvori, sekundarna struja kolapsira na nulu, a cela primarna struja postaje pobudna struja. To dovodi do brzog porasta magnetnog fluksa, gurnući jezgru u duboko zasićenje i potencijalno uništavajući transformator.

Tako, iako su oba transformatori, njihova različita primena dovodi do potpuno različitih ograničenja u radu.