Чому ВТ не можна замикати, а СТ відкривати Пояснено

Всі ми знаємо, що напруговий трансформатор (VT) ніколи не повинен працювати при короткому замиканні, а струмовий трансформатор (CT) ніколи не повинен працювати при відкритому контурі. Короткочерезне з'єднання VT або відкриття контуру CT може пошкодити трансформатор або створити небезпечні умови.

З теоретичної точки зору, як VT, так і CT є трансформаторами; різниця полягає у параметрах, які вони призначені вимірювати. Тож чому, хоча це фундаментально однаковий тип пристрою, одному заборонено працювати при короткому замиканні, а інший не може працювати при відкритому контурі?

При нормальній роботі вторинна обмотка VT працює в умовах, близьких до відкритого контуру, з дуже високим завантажувальним опором (ZL). Якщо вторинний контур коротить, ZL практично знижується до нуля, що призводить до величезній струму короткого замикання. Це може зруйнувати вторинне обладнання і створити серйозні ризики для безпеки. Для захисту від цього, на вторинній стороні VT можна встановити палички, щоб запобігти пошкодженню від короткого замикання. Де можливо, палички також варто встановлювати на первинній стороні, щоб захистити високонапівну систему від дефектів у високонапівній обмотці або з'єднаннях VT.

Навпаки, CT працює з дуже низьким опором (ZL) на вторинній стороні, фактично в умовах короткого замикання під час нормальної роботи. Магнітний потік, генерований вторинним струмом, протидіє і компенсує потік від первинного струму, що призводить до дуже малого загального струму заходження і мінімального потоку в серцевині. Таким чином, викликана електродвижуща сила (ЕДС) у вторинній обмотці зазвичай становить лише кілька десятків вольт.

Проте, якщо вторинний контур відкривається, вторинний струм знижується до нуля, що зникає цей демагнетизуючий ефект. Первінний струм, який залишається незмінним (оскільки ε1 залишається сталим), стає цілком струмом заходження, що призводить до значного збільшення потоку в серцевині Φ. Серцевина швидко насичується. Враховуючи, що вторинна обмотка має багато витків, це призводить до дуже високої напруги (можливо, до кількох тисяч вольт) на відкритих вторинних кінцевиках. Це може розрушити ізоляцію і створює серйозну загрозу для персоналу. Тому абсолютно заборонено відкривати вторинний контур на CT.

Як VT, так і CT є трансформаторами за принципом—VT призначений для перетворення напруги, а CT перетворює струм. Тож чому CT не можна відкривати, а VT не можна коротити?

При нормальній роботі викликані ЕДС ε1 і ε2 залишаються практично сталими. VT підключений паралельно до контуру, працює на високій напрузі і дуже низькому струмі. Вторинний струм також дуже малий, майже нуль, формуючи рівноважну умову з майже нескінченним опором відкритого контуру. Якщо вторинний контур коротить, ε2 залишається сталою, що призводить до значного збільшення вторинного струму, що спалахує вторинну обмотку.

Так само, для CT, підключеного послідовно до контуру, він працює на високому струмі і дуже низькій напрузі. Вторинна напруга при нормальних умовах майже нуль, формуючи рівноважну стан з майже нульовим опором (короткий замик). Якщо вторинний контур відкривається, вторинний струм знижується до нуля, і весь первинний струм стає струмом заходження. Це призводить до швидкого зростання магнітного потоку, що приводить серцевину до глибокого насичення і може руйнувати трансформатор.

Отже, хоча обидва є трансформаторами, їх різні застосування призводять до повністю різних обмежень у роботі.