Ölçü trafoları (IT, Instrument Transformer), voltajı veya akımı, #iletim ve #dağıtım sistemlerinde yüksek değerlerden, #alçakgerilim #ölçüm cihazları tarafından okunabilecek düşük değerlere dönüştürmek için tasarlanmıştır.
Ölçü trafolarının kullanıldığı üç temel uygulama vardır:
Akım ve Gerilim Trafoları Sembol ve Konsept Resimleri:
Ölçü Trafosu Bağlantıları:
A: Akım trafosu #hat akımını, #sayaç veya #röle için uygun olan standart 5 ampere dönüştürmek için hat ile seri bağlanmak üzere tasarlanmıştır. Gerilim trafosu hat voltajını sayaç veya röle için uygun 115 veya 120 volta dönüştürmek için hatta paralel bağlanacak şekilde tasarlanmıştır. Ölçerlerin ve rölelerin gerilimini emniyet altına almak için, #sekonder #devre topraklanmış olmalıdır.
B: Kutupsallık işaretleri sargılardaki akımın görece anlık yönlerini gösterir. Akımın kutupsallığı veya anlık yönü, #akım veya #voltaj ile çalıştırılan cihazlar için önemli bir fark oluşturmaz. Akım-Akım, Gerilim-Gerilim veya Akım-Gerilim cihazlarının doğru çalışması genellikle görece anlık yönlere bağlıdır.
Ölçü Trafoları Yapım Tipleri:
Basit Temel Formlar:
Yapım Tipleri:
Sekonder Tipler:
Performans Özellikleri - Eşdeğer Devreler
Akım ve gerilim ölçü trafolarının spesifik performans özellikleri, eşdeğer devreden kolayca tespit edilebilir. Akım trafoları için, X reaktans değeri #sızıntı akışını temsil edecek şekilde özel bir şekilde belirlenir. #Akı, aşağıdaki resimde gösterilen eşdeğer devrenin sol el kolu tarafından temsil edilen çekirdeğin bölümünde akar.
Çekirdeğin dış bacak (lar) ının üzerine yerleştirilen ve sekonder sargıya paralel bağlanan ek bir #sarım (veya #sargılar), aşağıdaki resimde gösterildiği gibi sızıntı akışını çekirdeğin dışına çıkarmayabilir. Sızıntı reaktansı daha sonra aşağıda gösterildiği gibi her iki dala etkili bir şekilde bağlanır.
!!! Bu fark, akım trafoları için önemlidir, çünkü çekirdeğin kaçak akısı, akım oranını etkiler. Ayrıca, akım trafosunun performansını geliştirir ve performanslarını basit bir hesaplamaya tabi tutar.
Gerilim trafoları, akım empedansı (RS, R, XP ve X) mümkün olduğu kadar düşük olacak şekilde tasarlanırken, akım trafoları ise uyarma empedansı (Zo ve Zi) mümkün olduğuca yüksek olacak şekilde tasarlanmıştır.
Hiçbir trafo diğerinin işlevini yerine getirmekte çok başarılı değildir.
Eşdeğer Devreler:
A. Tipik bir transformatör ve eşdeğer devresi:
Kaçak akı, çekirdeğin dış kısmına girerken gösteriliyor ve X reaktansı ile temsil ediliyor Reaktans, çekirdeğin dış tarafını temsil eden uyarıcı dal Zo'a uygulanan gerilim geliştiriyor. Dönüşüm, geriliminin kaybolmasından, seri empedansı, RP + RS + j (XP + X) sorumludur.
!!! Gerilim trafoları, bu empedansı mümkün olduğunca düşük tutmak için dikkatle tasarlanmıştır.
Dönüşümdeki akım kaybı, uyarıcı dallar Zo ve Zi tarafından by-pass edilen akımdan kaynaklanmaktadır. Akım trafoları, bu by-pass empedanslarını olabildiğince yüksek tutmak için özel olarak tasarlanmıştır.
B. YG ve EYG akım trafolarının ortak yapısı:
Kaçak akı'nın çekirdeğe girdiği sargı, düzgün bir şekilde bir halka çekirdeği üzerine sarılmıştır. Eşdeğer devre Şekil A'daki ile aynıdır.
C. YG veya EYG akım trafolarında kullanılan bir yapı:
Paralel yardımcı sargı kaçak akışını çekirdek dışında etkili bir şekilde tutar böylece eşdeğer devredeki kaçak reaktansı uyarıcı dalların hemen önünde olur. Bu, Zo ve Zi yoluyla geçen by-pass hesaplamasını basitleştirir.
D. Tipik bir buşing akım trafosu
Bu, Şekil B'deki trafoyu andırıyor, ancak dönüş iletkeni çok uzak olduğu için çekirdekte sadece kaçak akı vardır.Bu trafonun kaçak reaktansının hâlâ büyük bir kısmı vardır, ancak kaçak akı çekirdeğe önemli miktarda girmiyor.
Reaktans, by-pass dalları Zo ve Zi'nin önünde olduğundan, bir akım trafosunun performansının kolayca hesaplanması mümkündür.
