ترانس جریان

در شبکه‌های الکتریکی اعم از شبکه‌های تولید ، انتقال و توزیع نیرو ، اندازه‌گیری کمیت‌های الکتریکی مانند ولتاژ و جریان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است . در مواردی که اصطلاحا با برق فشار قوی سر و کار داریم در واقع مقدار ولتاژ و جریان برقراری مدار در حد بالایی هستند که برای اندازه‌گیری نیازمند تجهیزات و وسایلی هستند که توانایی اندازه‌گیری آن‌ها را داشته باشد . اما در مواردی این مقادیر به قدری بالا هستند که استفاده مستقیم از یک وسیله اندازه‌گیری برای سنجش آن‌ها با محدودیت‌هایی رو به رو می‌شود .

اغلب در شبکه‌های تولید و انتقال نیرو برای اندازه‌گیری شدت جریان در قسمت‌های مختلف مدار یا شبکه ، به دلیل بالا بودن شدت جریان و ولتاژ ، امکان استفاده مستقیم از آمپرمترها وجود ندارد . برای رفع چنین محدودیت‌هایی از دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که از جریان‌های بالا بتواند نمونه برداری کرده و مقدار واقعی ، آن را مشخص کند . ترانس‌های جریان یا CT ها که مخفف عبارت Current Transformer می‌باشند تجهیزاتی هستند که با قرار گرفتن در قسمت‌های مختلف مدار ، جریان‌های با شدت بالا را با یک نسبت تبدیل مشخص به جریان‌های کوچک قابل اندازه‌گیری توسط دستگاه‌های اندازه‌گیری تبدیل کرده و با استفاده از ضریب تبدیل مقدار واقعی آن را مشخص می‌کند .

ترانس‌های جریان برای کمک به اندازه‌گیری جریان و همچنین حفاظت در ورودی ترانس‌های قدرت ، ورودی پست‌ها ، ورودی ثانویه ترانس‌های قدرت و خروجی پست‌ها و سایر نقاط حساس شبکه که کنترل جریان دارای اهمیت است استفاده می‌شوند . این ترانس‌ها نیز مانند سایر انواع ترانس‌ها دارای سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه هستند . جریان اصلی یا واقعی مدار یا پست وارد سیم پیچ اولیه شده و پس از عبور از آن در سیم پیچ ثانویه با مقدار جریان چند برابر کمتر ظاهر می‌شود که اکثر ویژگی‌های جریان اولیه را دارا می‌باشد . برای اندازه‌گیری این جریان و همچنین نمایش و کنترل آن ، سیم پیچ ثانویه ترانس به وسایل اندازه‌گیری مانند آمپرمترها و سایر دستگاه‌های اندازه‌گیری و تجهیزات نشان دهنده و کنترلی وصل می‌شود . CT ها از نظر کاربرد دارای دو نوع اندازه‌گیری و حفاظتی هستند که تفاوت عمده آن‌ها در هسته‌های آن‌هاست .

برای انجام حفاظت در مدارها از ترانس‌های جریانی استفاده می‌شود که دارای بیش از یک هسته می‌باشند. در این ترانس‌ها هسته اول برای اندازه گیری و هسته‌های بعدی برای حفاظت به کار می‌روند. این حفاظت در زمان بروز اضافه جریان‌های ناشی از اتصال کوتاه‌ها به کار می‌رود و با اتصال ترانس به رله‌ها و تجهیزات حفاظتی فرمان قطع به آن‌ها صادر شده و از آسیب‌های احتمالی جلوگیری می‌شود . ترانس‌های جریان به صورت سری در شبکه قرار می‌گیرند . ترانس‌های جریان علاوه بر کاربرد از نظر ساختمان نیز با یکدیگر دارای تفاوت‌هایی هستند .

ترانس‌های جریان هسته بالا ، هسته پایین ، بوشینگ یا شاخی ، شمشی ، چنبره‌ای و رزینی از انواع مختلف ترانس‌های جریان هستند . هر یک از این نوع ترانس‌ها دارای ساختمان درونی مختص خود بوده و از نظر عایق بندی داخلی ، هسته‌ها ، سیم‌پیچی‌ها و … با یکدیگر دارای تفاوت‌هایی هستند که بنا بر تفاوت‌های ذکر شده دارای کاربردهای مختلفی نیز می‌باشند . مشخصه‌های اصلی ترانس‌های جریان که همواره باید مورد توجه قرار گیرند یکی دیگر از موارد دارای اهمیت در این وسیله‌ها هستند .

ولتاژ مجاز قابل تحمل ، جریان مجاز ، نسبت تبدیل ترانس ، قدرت یا بِردِن و کلاس دقت ترانس از مواردی هستند که در یک ترانس جریان از مشخصه‌های اصلی به شمار می‌آیند . موارد دیگری نیز مانند منحنی مغناطیسی و عامل مجاز یا ظرفیت ترانس جریان جزو فاکتورهای این وسیله می‌باشند . ترانس‌های جریان معمولا با جریان‌های نامی اولیه 10 آمپر تا چند صد آمپر یا بیشتر نیز تولید می‌شوند که با توجه به سطح جریان در شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند . نسبت تبدیل ترانس جریان نیز مقداری است که ترانس با دریافت جریان واقعی ، آن را به مقداری مشخص در ثانویه تبدیل می‌کند و برای یافتن مقدار واقعی جریان باید مقدار نمایش داده شده در ثانویه را بر اساس همان نسبت خواند یا اینکه وسیله اندازه‌گیری متصل به ثانویه ترانس را بر روی همان نسبت تبدیل تنظیم نمود .

درصد خطای ترانس‌های جریان نیز تحت عنوان کلاس دقت یاد می‌شود که عاملی بسیار مهم در تعیین دقیق شدت جریان در شبکه است . کلاس دقت ترانس‌ها نیز دارای مقادیر و انواع مختلفی هستند که بهترین کلاس دقت مربوط به کلاس دقت PX می‌باشد . بِردِن نیز در ترانس‌های همان قدرت ، تامین توان تلف شده در سیم‌ها و موارد متصل شده به ترانس است که ترانس باید بدون اشباع توانایی تامین آن را داشته باشد .