CURRENT TRANSFORMER LÀ GÌ ?

Current Transformer là gì ? Chúng ta thường gặp cụp từ CT hay current transformer trong nhiều ứng dụng trong điện công nghiệp. Vậy vì sao chúng ta cần dùng Current Transformer trong các ứng dụng điện công nghiệp cũng như một số ứng dụng điện dân dụng.

Theo chuyên ngành điện Current Transformer được dịch sang tiếng việt có nghĩa là biến dòng. Biến dòng là dòng điện được biến đổi. Biến đổi ở đây có thể là từ thấp lên cao, từ cao xuống thấp, từ dòng AC sang DC..Trong bài viết này mình chia sẻ hai dòng Current Transformer dùng phổ biến hiện nay. Đó là biến dòng sơ cấp thứ cấp và biến dòng analog.

Current Transformer là gì ? CT dòng là gì ? 

Trong công nghiệp hiện nay thì Current Transformer chia làm 3 dòng đó là : biến dòng dạng dây quấn, dạng vòng và thanh khối

• 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
• 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.
• 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.

1- Biến dòng sơ thấp – thứ cấp 

Biến dòng sơ cấp – thứ cấp là thiết bị chuyển dòng điện có giá trị cao hàng chục Ampe đến hàng nghìn Ampe sang dòng thứ cấp 5A hoặc 1A. Ví dụ trên các biến dòng ta thấy thông số như 100/5A có nghĩa là biến dòng này có khả năng đo dòng cao nhất là 100A và ngõ ra là 0-5A.  Tương ứng với 0-100A ra 0-5A. Từ đó tín hiệu dòng 0-5A đưa vào các bộ điều khiển.

Ví dụ 2 : Giả sử ta thấy biến dòng có thông số là 4000/1A thì có nghĩa là biến dòng này có khả năng đưa dòng điện từ 0-4000A sang dòng 0-1A. Từ đó dòng 0-1A đưa về các bộ điều khiển để giám sát.

Trong một số trường hợp dòng thứ cấp là 5A và 1A nếu muốn đưa về PLC hay thiết bị đọc tín hiệu analog. Vậy ta làm thế nào để kết nối được dạng tín hiệu này ? Có giải pháp mà các nhà sản xuất thiết bị đưa ra đó là ta dùng bộ chuyển dòng điện AC sang DC. Cụ thể ở đây là bộ chuyển dòng 0-1A, 0-5A ra 4-20mA, 0-10VDC. Các bạn có thể tham khảo bộ chuyển với các thông số kỹ thuật dưới đây.

Bộ chuyển dòng từ CT ra Analog 

Model : OMX333PWR

Tín hiệu dòng có thể nhận : 0-1 A ( AC ), 0-2,5A ( AC ), 0-5A ( AC). 

Ngõ ta tín hiệu dạng dòng : 4-20mA và áp 0-10v

Có thể tuỳ chọn được ngõ ra dạng modbus : Modbus RS485

Tuỳ chọn được ngõ ra điều khiển : Relay

Thiết bị sử dụng nguồn điện DC, nguồn giá trị từ 10…30 VDC

Sai số của bộ chuyển đổi là 0.3% dãy đo

Bộ chuyển đổi tín hiệu có hệ số cách ly : 2500 VAC

Nhiệt độ làm việc của bộ chuyển đổi vào khoảng : -20…60 C, với nhiệt độ lưu trữ là -20..80 C

Thời gian phản hồi của thiết vào khoảng: 1ms

Xuất xứ : Orbit – Cộng Hoa Séc, thời gian bảo hành 18 tháng. 

Chúng ta chú ý : Biến dòng sơ thấp – thứ cấp không áp dụng cho dòng điện DC. Để biến đổi dòng điện DC ta cần dùng đến điện trở Shunt. Các bạn có thể tìm hiểu về điện trở shunt qua bài liên kết sau:

2-Biến dòng Analog 

Tượng như biến dòng sơ cấp thứ cấp. Biến dòng Analog có thể chuyển các dòng điện dãy cao sang dòng điện thấp. Nhưng ngõ ra của biến dòng analog là dạng dòng 4-20mA DC. Chúng ta có thể kết nối trực tiếp tín hiệu đến PLC, biến tấn và các thiết bị ngoại vi khác giao tiếp với analog.

Ví dụ : Biến dòng analog có thể chuyển trực tiếp dòng giá trị cao về 4-20mA. Như 0-100A ra 4-20mA, 0-50A ra 4-20mA, 0-300A ra 4-20mA.

Ưu điểm so với biến dòng thứ cấp sơ cấp là tín hiệu đầu ra đã được chuẩn về 4-20mA. Có thể giao tiếp với bất kỳ thiết bị nào có ngõ vào là 4-20mA. Thông số kỹ thuật của một biến dòng analog các bạn có thể tham khảo thông tin dưới đây.

• Model : QI-300-I 
• Thông số kỹ thuật Biến dòng 4-20mA  – QI-300-I 
• Ngõ ra tín hiệu  : 4-20mA Loop 
• Dãy đo : 0-150A, 0-300A, -150..150A, -300…300A DC/AC  và các dãy đo khác. 
• Nguồn dùng cho tín hiệu Loop : 11…30VDC
• Cách ly chống nhiễu giúp tín hiệu ổn đính : 3000 VAC
• Sử dụng trong môi trường nhiệt độ : -10..65 C, nếu lưu trong kho thì nhiệt độ trong khoảng : -40..85 C
• Kiểu lắp trên Din rail của tủ điện, tiêu chuẩn bảo vệ IP20
• Cài giá trị thông qua các Dip Switch trên thiết bị.
• Kích thước biến dòng 100 x 89 x 71,5mm, 
• Đường kính luồn dây : 33mm
• Xuất xứ : Qeed DEM  – Italy 
• Bảo hành : 18 tháng

3-Vì sao ta dùng Current Transformer ( CT) – Biến dòng. 

Trong nhà máy có nhiều thiết bị sử dụng điên năng. Trong đó động cơ là thiết bị cần được bảo vệ, chúng ta cần giám sát công suất động cơ để tránh trường hợp động cơ hoạt động quá công suất gây hỏng cháy động cơ. Vì vậy việc sử dụng biến dòng để giám sát là tất yếu. Và chi phí cho biến dòng rất nhỏ so với gía thành một động cơ điện.

Các bạn có thể xem ứng dụng thường dùng trong bảo vệ động cơ ngay phía dưới.