چرا ترانسفورماتور جریان در حال کار نمی تواند مدار باز باشد؟ در مقاله ی پیش رو به بررسی علل عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز می پردازیم. در سیستم های قدرت، ترانسفورماتور های جریان (CT) برای نمونه برداری ایمن از جریان کاربرد دارند.
در حالت عادی، سمت ثانویه این سیستم به دستگاه های اندازه گیری یا حفاظتی متصل است و در شرایطی نزدیک به اتصال کوتاه کار می کند. در این حالت، شار مغناطیسی تولید شده در هسته بسیار کم است. اما اگر سمت ثانویه در حین کار مدار باز شود، جریان ثانویه صفر شده و اثر خنثی کنندگی آن از بین می رود و پیش زمینه ای برای بروز حوادث غیر منتظره خواهد شد.
مشاهده محصولات
در ادامه درباره خطرات این وضعیت صحبت می کنیم، مقاله ی ما را از دست ندهید.
در ابتدای مقاله ی عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز، به شرح ساز و کار این دستگاه می پردازیم. اصل کار ترانسفورماتور جریان بر پایه قوانین اساسی الکترومغناطیس و به ویژه قانون القای فارادی استوار است.
این تجهیز مهندسی با بهره گیری هوشمندانه از این قوانین، امکان اندازه گیری و نظارت بر جریان های عظیم در سیستم های قدرت را بدون نیاز به قرار دادن مستقیم تجهیزات اندازه گیری در مسیر این جریان های پر توان فراهم می سازد.
در حقیقت، ترانسفورماتور جریان به عنوان یک نمونه بردار جریان شناخته شده اند، که با ایجاد یک کپی دقیق اما ضعیف شده از جریان اصلی، امکان استفاده از ابزار های اندازه گیری استاندارد و کم توان را در مدار های پرتوان میسر می سازد.
عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز، مسئله مهم برای حفظ پایداری و سلامت شبکه است. ساختار فیزیکی این دستگاه شامل یک هسته مغناطیسی حلقوی از جنس فولاد سیلیکونی با قابلیت نفوذپذیری مغناطیسی بالا می باشد، که به دور این هسته، سیم پیچ ثانویه با تعداد دور نسبتا زیادی قرار دارد.
در حالی که سیم پیچ اولیه که اغلب تنها یک شمش یا یک دور سیم ضخیم است، به صورت سری با مدار جریان نصب می گردد. هنگامی که جریان متناوب از سیم پیچ اولیه عبور می کند، مطابق قانون آمپر، یک میدان مغناطیسی متناوب در اطراف آن ایجاد می شود. این میدان در هسته متمرکز شده و به یک شار مغناطیسی متناوب تبدیل می گردد.
این شار مغناطیسی متناوب که در هسته در حال تغییر است، مطابق قانون فارادی، یک نیروی محرکه الکتریکی در سیم پیچ ثانویه القا میکند. هنگامی که مدار ثانویه بسته است، این نیروی محرکه الکتریکی باعث گردش جریان در سیم پیچ ثانویه خواهد شد. جریان ثانویه باید ضمن تولید شار مغناطیسی، مخالف شار اولیه بوده و سعی در خنثی سازی آن کند.
عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز فرصتی مناسب برای ممانعت از آسیب های جدی در شبکه ایجاد می کند. این طراحی هوشمندانه امکان اندازه گیری دقیق جریان های بالا را با استفاده از ابزار های اندازه گیری استاندارد فراهم ساخته و نقش حیاتی در سیستم های حفاظتی و اندازه گیری دارد.
عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز را جدی بگیرید. ترانسفورماتور جریان در حالت عادی به عنوان یک منبع جریان عمل می کند، که نسبت جریان اولیه به ثانویه را با دقت بالا حفظ می نماید. این عملکرد مبتنی بر یک اصل اساسی فیزیکی است. در شرایط کاری نرمال، شار مغناطیسی تولید شده توسط جریان اولیه، تقریبا توسط شار معادل تولید شده توسط جریان ثانویه خنثی می گردد.
این تعادل زمانی به هم می خورد، که مدار ثانویه باز شود. در این حالت، دستگاه از یک وسیله اندازه گیری دقیق به یک منبع تولید ولتاژ فوق العاده خطرناک تبدیل خواهد شد، که توانایی آسیب زدن به تجهیزات و پرسنل عملیاتی را دارد. از دیگر دلایل اهمیت دادن به این مسئله عبارتند از؛
ایجاد ولتاژ بسیار القایی خطرنا، از مهم ترین علل عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز است. هنگامی که مدار ثانویه ترانسفورماتور جریان باز می شود، جریان ثانویه ناگهان به صفر می رسد. در این وضعیت تمام جریان اولیه که قبلا صرف تولید جریان ثانویه می شد، اکنون به عنوان جریان تحریک عمل کند.
بدین ترتیب ولتاژی در حدود چندین هزار ولت در دو سر سیم پیچ ثانویه به وجود می آید. این وضعیت به راحتی، عایق سیم پیچ ثانویه را سوراخ کرده و باعث اتصال کوتاه داخلی و تخریب دائمی ترانسفورماتور می گردد.
به مسئله ی عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز، توجه ویژه ای داشته باشید. در شرایط مدار باز، هسته ترانسفورماتور جریان به شدت اشباع می شود. این اشباع با افزایش نجومی تلفات هیسترزیس و فوکو در هسته همراه است.
این تلفات به صورت حرارت ظاهر شده و موجب داغ شدن شدید و غیرعادی هسته و سیم پیچ ها می شود و در نهایت با سوختن کامل ترانسفورماتور به سرانجام می رسد.
عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز به کاربر درباره چگونگی کار با این قطعه گوشزد می کند. پس از یک مدار باز، حتی اگر ترانسفورماتور بلافاصله آسیب نبیند، هسته به طور دائمی خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهد.
این امر علاوه بر بروز خطا های دائمی در اندازه گیری، توانایی های رله های حفاظتی در تشخیص جریان واقعی را مختل می سازد. این مسئله پیش زمینه ای برای خاموشی گسترده یا آسیب به سایر تجهیزات شبکه قدرت است.
عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز، یک قانون در دنیای بزرگ برق به شمار می رود. ولتاژ بسیار بالای تولید شده در سمت ثانویه از طریق القای الکترواستاتیک یا تماس مستقیم، بدنه تجهیزات را تحت ولتاژ قرار می دهد. برای پرسنل تعمیر و نگهداری که در نزدیکی ترانسفورماتور یا تابلو های مربوطه کار می کنند، خطر برق گرفتگی وجود دارد.
بی توجهی به مسئله ی عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز، با پیامد های منفی و آسیب های جبران ناپذیری در مجموعه همراه است. ایجاد ولتاژ بسیار القایی در سمت ثانویه ترانسفورماتور، اولین و خطرناک ترین پیامد می باشد.
با توجه به قطع جریان ثانویه و حذف اثر خنثی سازی شار مغناطیسی، تمام جریان اولیه به جریان تحریک تبدیل شده و ولتاژی در محدوده چندین هزار ولت در دو سر سیم پیچ ثانویه ظاهر می شود. این ولتاژ بالا نه تنها قادر به شکست عایق بندی سیم پیچ ها و تخریب دائمی ترانسفورماتور هستند، بلکه با ایجاد قوس الکتریکی و برق گرفتگی، خطرات جانی جدی برای پرسنل حاضر در سایت به همراه دارد.
عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز را در محیط کار خود به عنوان یک قانون در نظر بگیرید. پدیده اشباع شدید هسته منجر به افزایش نجومی تلفات مغناطیسی می گردد.
همچنین، پس از وقوع پدیده مدار باز، حتی در صورت عدم تخریب فیزیکی فوری با تغییرات دائمی در ویژگی های مغناطیسی خود همراه می شود. این امر عامل اصلی، ایجاد خطا های سیستماتیک در اندازه گیری ها و از دست رفتن دقت ترانسفورماتور است.
مشاهده محصولات
علاوه بر این، ولتاژ بالا القا شده در سمت ثانویه میتواند از طریق کوپلاس خازنی یا القایی، به تجهیزات متصل به ثانویه مانند؛ ابزار دقیق، رله های حفاظتی و سیستم های کنترل منتقل شده و با ایجاد اضافه ولتاژ در این تجهیزات حساس، موجب آسیب دیدن آنها و ایجاد خسارات مالی قابل توجه خواهد شد.
در مقاله ی بالا درباره عدم استفاده از ترانسفورماتور جریان در وضعیت مدار باز توضیح دادیم. به دلیل قطع جریان ثانویه، بلافاصله هسته اشباع می گردد و ولتاژ های فوق العاده خطرناکی در سیم پیچ ثانویه به وجود می آید.
اگر اطلاعات دقیقی درباره ساز و کار و شیوه ی نگهداری از این دستگاه ندارید، سری به مجموعه بزرگ طاها ترانس بزنید. کارشناسان ما در این شرکت، بهترین راه حل های ممکن را برای مدیریت آسان خطوط جریان در اختیار مشتریان خود قرار می دهد.
به دلیل تشکیل ولتاژ بسیار بالا و خطرناک در ثانویه و بروز پیامد هایی نظیر؛ تخریب عایق ها، آسیب دائمی به ترانسفورماتور، خطر برق گرفتگی و اختلال در سیستم های حفاظتی است.
پیش از هر کاری، پایه های ثانویه ترانسفورماتور جریان باید با یک سیم با مقطع مناسب، اتصال کوتاه شوند. این کار از ایجاد مدار باز جلوگیری خواهد کرد.
این ولتاژ به چندین هزار ولت (حتی بیش از ۱۰,۰۰۰ ولت) می رسد، که برای تجهیزات و پرسنل بسیار کشنده است.
آیا یک ترانسفورماتور کارکرده و بدون استفاده در انبار دارید؟ این دستگاه به یک فرصت…
در مقاله ی پیش رو به معرفی بهترین برند های روغن ترانسفورماتور در بازار ایران،…
در مقاله ی پیش رو درباره چگونگی نگهداری و استفاده از ترانس دست دوم، صحبت…
انواع ترانسفورماتور بر اساس تبدیل ولتاژ در انتقال و توزیع انرژی الکتریکی نقش بسزایی دارند…
با پرس و جو درباره تفاوت مابین ترانس قدرت و ترانس توزیع، از خطوط جریان…
فن تابلویی، یک خنک کننده حیاتی در سیستم های الکتریکی است، که با جا به…