Devrenin can kurtaran simidi olarak bilinen Akım trafosu, birçok endistrüyel veya konut elektrik sisteminde artık vazgeçilmez hatta güvenlik nedeniyle temel birimlerinden biri olarak bilinir.
Akım trafosu (current transformer veya kısaca CT olarak bilinir), elektrik devrelerinde elektrik akımını ölçmek ve izole etmek için kullanılan bir elektrik cihazıdır. Akım trafosu, yüksek akım değerlerini daha düşük ve ölçülebilir seviyelere indirir, böylece bu akım değerleri güvenli bir şekilde ölçülebilir veya koruma cihazları tarafından izlenebilir.
Akım Trafosu Nasıl Çalışır?
Genel kullanım amacı, sistemin stabilitesini ve bağlı tüm cihazları korumak üzerine olsa da, farklı alanlarda da kullanımı mümkündür.
Akım trafosu (current transformer veya kısaca CT), elektrik akımını ölçmek veya koruma amaçları için kullanılan bir cihazdır ve temel çalışma prensibi elektromagnetizma üzerine kuruludur. İşte akım trafosunun nasıl çalıştığını açıklayan temel adımlar:
Birincil Akım
Akım trafosunun birincil sargısı, ölçmek veya korumak istediğiniz yüksek akımın devresine seri olarak bağlanır. Birincil sargı, yüksek akımın geçtiği birkaç dönüşten veya bobinden oluşur.
Manyetik Alan Oluşturma
Birincil akım, birincil sargının etrafında dolaşırken, sargının çevresinde bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alanın şiddeti, birincil akımın büyüklüğüne ve sargının sarım sayısına bağlı olarak değişir.
İkincil Sargı
Manyetik alanın etkisiyle, akım trafosunun çekirdeği etrafında bulunan ikincil sargıya bir akım indüklenir. İkincil sargı, birincil sargının bir kısmını veya birkaç sarımını içerir ve manyetik alanın etkisiyle elektriksel bir gerilim üretir.
Akımın Oranlanması
Akım trafosu, birincil akım ile ikincil akım arasındaki oranı belirler. Bu oran, trafonun özelliklerine bağlıdır ve cihazın amacına uygun olarak tasarlanır. Örneğin, 1000/5 akım trafosu, birincil akımın 1000 amper olduğu bir devrede, ikincil akımın 5 amper olduğu anlamına gelir.
Ölçüm veya Koruma Cihazlarına Bağlantı
İkincil akım, ölçüm veya koruma cihazlarına bağlanır. Bu cihazlar, ikincil akımı ölçebilir veya aşırı akım durumunda koruma sağlayabilir.
Akım trafosunun temel amacı, yüksek akım değerlerini daha düşük ve ölçülebilir akım seviyelerine dönüştürmek ve bu düşük akımı ölçüm veya koruma cihazlarına iletmektir. Bu sayede, elektrik devrelerinin güvenli bir şekilde izlenmesi, ölçülmesi veya korunması mümkün olur.
Akım Trafoları Nerelerde Kullanılır?
Akım trafoları genellikle toroidal (halka şeklinde) veya lineer tip olarak tasarlanabilirler. Toroidal trafolar, çekirdeğin halka şeklinde olması nedeniyle daha kompakt ve verimli olabilirler. Lineer trafolar daha büyük ve geleneksel bir çekirdeğe sahiptir.
Akım trafoları, elektrik şebekelerinde, endüstriyel tesislerde, enerji dağıtım sistemlerinde ve birçok elektrikli cihazın içinde kullanılırlar. Elektrik devrelerinde güvenli çalışma ve doğru akım ölçümü için kritik bir bileşen olarak kabul edilirler.
Akım trafosunun çalışma prensibi, elektromagnetik indüksiyonun temel ilkesine dayanır ve elektrik güç sistemlerinde yaygın olarak kullanılır.
Akım trafoları genellikle şu amaçlarla kullanılır:
Akım Ölçümü: Akım trafoları, belirli bir elektrik devresindeki akımı hassas bir şekilde ölçmek için kullanılır. Ölçülen akım değeri, ampermetre veya ölçüm cihazları kullanılarak gösterilebilir.
Koruma: Elektrik devrelerindeki aşırı akım durumlarını tespit ederek, koruma cihazlarını (örneğin, kesici veya röleler) tetiklemek için kullanılırlar. Bu şekilde, aşırı akımın neden olduğu arızalar veya tehlikeli durumlar engellenebilir.
Akım Trafosu Çeşitleri Nelerdir?
Akım trafolarının temel çalışma prensibi, birincil sargıya bağlı olarak akan yüksek akımın manyetik alan oluşturması ve bu manyetik alanın ikincil sargıyı kesmesi sonucu ikincil sargıda indüklenen bir akımın oluşmasıdır. İkincil sargı, ölçüm veya koruma cihazlarına bağlanır ve indüklenen akımın oranı (birincil akım ile ikincil akım arasındaki oran) trafonun özelliklerine bağlı olarak belirlenir. Bu oran, akım trafosunun değerini ve kullanım amacını belirler.
Akım trafoları, farklı uygulama gereksinimlerini karşılamak için çeşitli tiplerde gelir ve bu tipler, kullanım amaçlarına, akım aralığına ve yapılarına göre farklılık gösterebilir. İşte bazı yaygın akım trafosu çeşitleri:
Standard Akım Trafoları
Bu tip akım trafoları, genel amaçlı ölçüm ve koruma uygulamaları için kullanılır. Genellikle standart oranlarda gelirler ve belirli bir akım değerini oranlayarak daha düşük ikincil akımı üretirler. Örneğin, 1000/5 bir akım trafosu, birincil akımı 1000 amper olan bir devreyi, ikincil akımı 5 amper olan bir cihaza dönüştürebilir.
Kesintisiz Akım Trafoları
Bu tür akım trafoları, kesintisiz çalışma gereksinimleri olan uygulamalarda kullanılır. Kesintisiz akım trafoları, belirli bir kesme veya kesme akımına dayanabilir ve koruma cihazlarının istikrarlı çalışmasını sağlar.
Dalgalanma Akım Trafoları
Dalgalanma akım trafoları, akım dalgalanmalarını veya geçici akımları ölçmek için kullanılır. Özellikle endüstriyel tesislerde, arıza analizi ve aşırı akım olaylarını izlemek için kullanılırlar.
Genleşme Akım Trafoları
Genleşme akım trafoları, enerji iletim hatlarındaki hızlı geçişler ve ani yük değişiklikleri nedeniyle oluşan geçici akım artışlarını ölçmek ve izlemek için kullanılır.
Diferansiyel Akım Trafoları
Diferansiyel akım trafoları, bir devredeki akım dengesizliklerini tespit eder ve bu tür bir dengesizlik tespit edildiğinde koruma cihazlarını tetikler. Özellikle güç trafosu koruma sistemlerinde kullanılırlar.
Mikro Akım Trafoları
Mikro akım trafoları, çok düşük akım seviyelerini hassas bir şekilde ölçmek için tasarlanmıştır. Bu tür trafolar, ölçüm hassasiyeti gerektiren laboratuvar veya araştırma uygulamalarında kullanılır.
Taşınabilir Akım Trafoları
Taşınabilir akım trafoları, saha çalışmaları veya geçici uygulamalar için taşınabilir ve hafif tasarımlara sahip olanlardır.
Yüksek Gerilim Akım Trafoları
Yüksek gerilim akım trafoları, yüksek gerilim devrelerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve daha yüksek gerilim değerlerini düşük ikincil gerilimlere dönüştürebilirler.
Her bir akım trafosu tipi, belirli bir uygulama gereksinimini karşılamak üzere tasarlanmıştır ve akım trafosu seçimi, uygulama, akım aralığı ve performans gereksinimlerine bağlı olarak yapılmalıdır.
