Biến dòng là gì, Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động

Ngày nay việc sử dụng các thiết bị ở điện áp phù hợp là một vấn đề mà người dùng cần lưu ý. Máy biến dòng ra đời nhằm thay đổi cường độ dòng điện theo mong muốn. Hôm nay Khái Hưng Group sẽ cùng các bạn có những tìm hiểu chi tiết về máy biến dòng nhé!

• Nên chọn panme cơ khí hay panme điện tử?
• Máy Hút Chì Linh Kiện 90W Pro’sKit SS-331B tại Khái Hưng Group

1. Biến dòng là gì?

   

   Biến dòng còn được gọi là máy biến dòng có tên Tiếng Anh là Current Transformer (ký hiệu là CT). Đây là một thiết bị không thể thiếu trong hệ thống giám sát, đo lường điện năng.
   Biến dòng là loại thiết bị biến đổi dòng điện thường được sử dụng để biến đổi dòng điện lớn qua tải (vài chục đến hàng nghìn A) thành dòng điện tỷ lệ nhỏ hơn ở đầu ra biến dòng (thường là 5A) để sử dụng làm tín hiệu đầu vào cho các thiết bị đo lường, điều khiển.
   Ví dụ: Chúng ta hay thấy các loại biến dòng có tỷ số biến đổi 50/5A, 100/5A, đến 5000/5A,… Những thông số này có nghĩa là khi cho dây dẫn có dòng điện 100A hay 5000A chạy qua lỗ biến dòng thì ta thu được dòng 5A ở đầu ra K-L của biến dòng.
   5A là dòng điện đầu vào tối đa cho phép của các thiết bị như đồng hồ đo Ampe, Công tơ điện, Bộ điều khiển tụ bù,… Một số thiết bị điều khiển chỉ cho phép sử dụng đầu vào ở mức 0-20mA như Biến tần, PLC thì cần phải sử dụng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu.

2. Chế độ hoạt động máy biến dòng

   

   CT dòng có hai chế độ làm việc cơ bản: chế độ ngắn mạch và chế độ hở mạch. 

   • Chế độ ngắn mạch của dòng sơ cấp, thức cấp có phụ tải Z2: Tỷ số giữa dòng ngắn mạch sơ cấp trên dòng định mức gọi là bội số dòng của máy biến dòng. Khi bội số này lớn, sai số CT tăng và sai số này còn phụ thuộc vào dòng thứ cấp hoặc tải. Thường với mạch bảo vệ, bội số dòng điện của CT dòng phải đạt giá trị sao cho sai số của nó dưới 10%.
   • Chế độ hở mạch thứ cấp: khi thứ cấp hở mạch, phía thứ cấp sẽ có điện áp cảm ứng với biên độ rất cao gây nguy hiểm cho người và các thiết bị thứ cấp. Để chống hiện tượng bảo hòa trong mạch từ, người ta còn chế tạo ra máy biến dòng có khe hở không khí hay còn gọi là biến dòng tuyến tính.

   CT dòng có tỷ số dòng điện tỷ lệ nghịch với số vòng dây quấn. Do đó, chúng ta hoàn toàn có thể thay đổi tỷ số biến dòng bằng cách thay đổi số vòng dây quấn phía sơ cấp hoặc thứ cấp. 

3. Đặc điểm máy biến dòng

   Không giống như máy đo hiệu điện thế hay máy biến áp nguồn truyền thống, máy biến dòng cấu tạo gồm một hoặc một số ít vòng dây.

   Những vòng dây truyền thống được thiết kế có thể ở dạng một đoạn dây dẫn dẹt quấn thành một vòng hoặc một cuộn dây dẫn quấn nhiều vòng quanh lõi rỗng hoặc được nối thẳng đến chỗ cần nối mạch thông qua thiết bị có lỗ hổng trung tâm.

   Và cũng do cách thiết kế này mà máy biến dòng thời trước thường được coi là một “chuỗi biến áp” có chức năng giống như một cuộn thứ cấp. Cuộn thứ cấp có thể có một lượng lớn các cuộn cảm quấn quanh lõi thép lá nhằm giảm tối thiểu mức hao tốn lưỡng cực từ của phần có tiết diện, vì thế độ cảm ứng từ được sử dụng ở mức thấp hơn tiết diện của dây dẫn, điều này cũng tùy thuộc vào độ lớn mà cường độ dòng điện cần được giảm xuống. Cuộn thứ cấp thường được mặc định ở mức 1A cho cường độ nhỏ hoặc ở mức 5A cho cường cường độ lớn.

4. Phân loại máy biến dòng

   

   Hiện nay máy biến dòng được chia làm 3 loại phổ biến: máy biến dòng dạng dây quấn, dạng vòng và thanh khối

   • Máy biến dòng dạng dây quấn: Cuộn sơ cấp của máy biến dòng sẽ được kết nối trực tiếp với các dây dẫn để đo cường độ dòng điện chạy trong mạch. Cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp phụ thuộc vào tỷ số vòng dây quấn của máy biến dòng
   • Máy biến dòng dạng vòng: “Vòng” sẽ không được cấu tạo ở cuộn sơ cấp. Thay vào đó, cường độ dòng điện chạy trong mạch sẽ được truyền và chạy thẳng qua khe cửa hay lỗ hổng của “vòng” trong máy biến dòng. Một số máy biến dòng dạng vòng hiện nay đã được cấu tạo thêm chi tiết “chốt chẻ”, có tác dụng cho lỗ hổng hay khe cửa của máy biến dòng có thể mở ra, cài đặt và đóng lại, mà không cần phải ngắt mạch cố định.
   • Máy biến dòng dạng khối: Đây là một trong các loại của máy biến dòng hiện nay được ứng dụng trong các loại dây cáp, thanh cái của mạch điện chính, gần giống như cuộn sơ cấp, nhưng chỉ có một vòng dây duy nhất. Chúng hoàn toàn tách biệt với nguồn điện áp cao vận hành trong hệ mạch và luôn được kết nối với cường độ dòng điện tải trong thiết bị điện.

   Hiện nay máy biến dòng và ampe kế được sử dụng với nhau như một cặp song đôi, trong đó, thiết kế của máy biến dòng hiện nay nhằm cung cấp một dòng điện thứ cấp tiêu chuẩn, khi mà dù cường độ dòng điện này dù có đạt tới mức tối đa thì cũng không lệch khỏi phạm vi cường độ cho phép của ampe kế

Mua tại đây >>> Áp tô mát chống giật HIMEL HDM3L series