ترانس جريان (CT)

 ترانسهای جریان برای نمونه گیری جریان به نسبت عبور جریان از اولیه خود و القای آن در ثانویه استفاده میشوند. این ترانسها به منظور حفاظت و اندازه گیری در ابتدای خطوط ورودی به پستها و همچنین در ورودی ترانس قدرت و ورودی ثانویه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که احتیاج است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد استفاده میشود که هر کدام از این نقاط با ترانس مخصوص به خود چه از نظر عایقی و ساختمان و چه از نظر قدرت و دقت ، نصب و استفاده می گردند .

ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید. ثانویه این ترانسها با مقیاس کمتری از اولیه خود که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای جریان در اولیه خود را دارد به تجهیزات فشار ضعیف پست و رله ها و نشاندهنده ها متصل میشود. ثانویه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای زیادتری نسبت به اولیه که بیشتر مواقع تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود.

نکته ای که قابل توجه است ، مقدار سیم پیچ در تعداد دور است کهباید به نسبت مورد نظر رسید . در ثانویه سیم های بدور هسته سیم های لاکی هستند . هسته های حفاظتی بدون در نظر گرفتن تصحیح دور طراحی میشنود ولی در هسته های اندازهگیری جهت رسیدن به بارها و دقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام میشود .میزان بار درثانویه ، از نکات دیگر است که در طراحی سطح مقطع سیم پیچ موثر است .این ترانسها همباید در حالت و شرایط عادی و هم در شرایط اضطراری مثل جریان زیاد و یا هر خطایی کهممکن است بوجود آید قابلیت اندازه گیری ونمونه گیری جریان را داشته باشد .
یکیازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بیناولیه و ثانویه می‌باشد زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژثانویه خیلی پایین

 می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد. ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأما") می‌باشند.

طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلیترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند:
CT-1 هاي هسته پايين
CT-2هاي هسته بالا
 -3نوع بوشينگي
4-  نوعشمشي
-5 نوع حلقوي
6 -نوع قالبي يا رزيني (Castin Resine)

الف) ترانسهای جریان هسته پائین:
 ترانسفورماتورهایجریان هسته پایین و یا "Tank Type": در این نوع، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ بهشکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار دارد و در اینحالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند در این حالتمخزن فلزی از نظر الکتریکی محافظت میشود . سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادیاولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا" زیاد بوده و عبور جریان باعثگرم شدن ترانس جریان می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های جریان بیشتر در مواقعیاست که چندین هسته و نیز اتصالات متعدد در اولیه برای دسترسی به نسبتهای مختلفجریان لازم باشد.
در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتزخالص است که منجر به حد اقل شدن ابعاد ترانس میشود .
محفظه روغن کاملاً آب بندیاست و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد.

ب ) ترانسهای جریان هسته بالا

در این نوع ترانسها مسیر طی شده در اولیه بسیار کوتاه میشود . هادی اولیه ازداخل یک حلقه عبور کرده و سیم پیچ ثانویه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . کهثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نام "Top Core " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. کلیه سیم پیچ ها در داخل عایقی از روغن قرار دارد و سرهای ثانویه بوسیله سیم هایعایق شده از داخل یک لوله به جعبه ترمینال هدایت میشود. جهت ایجاد عایق کافی بینثانویه و اولیه در اطرافسیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیزتوسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالبآلومینیومی جاسازی شود.
در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هواو یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگرامکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا دربالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن ازهوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که دراثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالایروغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.
ج ) ترانس های جریان بوشینگی :
دربعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع "Dead Tank Type" و یا ترانسفورماتورهایقدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگدستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانسرا ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکناست از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهایجریان تا ولتاژ 63 کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعیمی‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.
د ) ترانس جريان نوع قالبي يا رزيني:
از اين نوعCT ها بيشتر در مناطق گرمسيري و بهمنظور جلو گيري از نفوذ رطوبت و گرد و خاك به داخل CT ‌ استفاده مي شودو تا سطحولتاژ 63 كيلو ولت و جريان 1200 آمپر بيشتر طراحي نشده اند.
این ترانسها بمنظورجداسازی مدارهای حفاظتی واندازه گیری از مدار فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان یاولتاژ به میزان مورد نظر بکار میروند . این نوع ترانسها قابل نصب در تابلوهای فشارمتوسط است . عایق این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که تحت خلا ریخته گریمیشود و با خواص عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود .

ترانس هاي جريان از نظر هسته به دو نوع تقسيم مي شوند :
  -1 ترانس هاي جريان با هستهاندازه گيري
2 -ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي
-1 ترانس های جريان با هسته اندازه گيري: وظيفه دارند كه در حدود جريان نامي و عادي شبكه از دقت لازمبرخوردار باشند. و اين نوع هسته ها بايد در جريان هاي اتصالي كوتاه به اشباع رفته ومانع از ازدياد جريان در ثانويه و در نتيجه مانع سوختن و صدمه ديدن دستگاه هاياندازه گيري در طرف ثانويه شوند.
-2 ترانس های جريان با هسته حفاظتي :
بايددر جريانهاي اتصال كوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و ديرتر به اشباع رفته تابتوانند متناسب با افزايش جريان در اوليه ، آن را در ثانويه ظاهر كرده و با تشخيصاين اضافه جريان در ثانويه توسط رله هاي حفاظتي فرمان قطع يا تريپ به كليدهايمربوطه داده تا قسمتهاي اتصالي شده و معيوب از شبكه جدا شوند.
قدرت ناميترانس جريان:
قدرت اسمي ترانس جريان مساوي حاصل ضرب جريان ثانويه اسمي و افتولتاژ مدار خارجي ثانويه حاصل از اين جريان مي باشد. مقادير استاندارد قدرت هاياسمي عبارتند از :
2.5 – 5 – 10 – 15 – 30 VA
که البته مقادیر بالاتر درترانسها قابل طراحی و استفاده نیز میباشد .
 كلاس دقت ترانس های جريان:
ميزان خطاي CT ها با توجه كلاس دقت آنها مشخص مي گردد. كلاس دقت CT برايهسته اندازه گيري و حفاظتي به دو صورت مختلف بيان مي گردد. براي هسته اندازه گيريدرصد خطاي جريان را در جريان نامي ارائه مي كنند.
مثلاً كلاس دقت CL=0.5 يعني 5/0 % خطا در جريان نامي CT هاي اندازه گيري را معمولا در كلاس دقت هاي 1/0 – 2/0 – 5/0 – 1 -3 – 5 – مشخص مي كنند و در كاتولوگ ها و نيم پليت تجهيزات به صورت 2/0:cl 5/1200 c.t: مشخص مي گردد . در ضمن بايد توجه داشت اگر بر روي نيم پليت ها 800c نوشته شود يعني ولتاژ اتصال كوتاه اگر از 800 ولت بالاتر رود ct به حالت اشباعخواهد رفت .
براي هسته هاي حفاظتي درصد خطاي جريان را براي چند برابر جريان ناميبصورت XPY بيان مي كنند . %X خطا در Y برابر جريان نامي مثلا 10 P 5 يعني 5% خطا در 10 برابر جريان نا مي كه CT هاي حفاظتي بر اساس استاندارد IEC بصورتP 5 وP 10 ميباشند ( 30 P 5 و 20 P 5 و10 P 5 ) و (20 P 10و 10 P 10).

CT ها داراي چند نوعخطا مي باشند :
-1 خطاي نسبت تبديل RAT IO =KIS-IP/IP

2-خطاي زاويه : PHASE DISPLUCEMENT: اختلاف زاويه و ثانويه CT با رعايت نسبت تبديل خطاي زاويه است .
 CT-3هاي حفاظتي داراي خطاي تركيبي مي باشند . مثلا خطاي تركيبي CT نوع 20P 5 برابر5% است.
CT- 4هاي حفاظتي داراي خطاي ALF مي باشند. ( ACURRACY LIMIT FUCTER) يعني تاچند برابر جريان نامي CT نبايد خطاي CT از حد گارانتي تجاوز كندمثلا خطاي ALF در CT 20 p 5 برابر 20 مي باشند .