Akım Transformatörleri Nasıl Çalışır?

Ölçü transformatörleri elektrik devrelerinde ölçme ve koruma olmak üzere iki ana amaçla kullanılmaktadır. Ölçü Transformatörleri akım ve gerilim olmak üzere iki çeşitte üretilip, bu transformatörlerde kendi aralarında çeşitli tip ve ebatlarda üretilmektedir. Özellikle akım transformatörleri kullanım ve seçim aşamalarında üzerinde durulması gereken bir ölçü transformatörü çeşididir. Bu makalemizde akım transformatörleri nasıl çalışır? Akım transformatörlerinin çeşitleri nelerdir? Sorularının cevabını vermeye çalışacağız.

A- A+

25.04.2014 tarihli yazı 110914 kez okunmuştur.

Transformatör Akım Gerilim Şebeke Enerji Verim Şalt Tesis

Akım Transformatörü Nedir?

Akım transformatörü, bağlı oldukları devredeki akımı, belirli değerlere indirgeyerek, sekonderine bağlı olan ölçü aletlerine ölçüm için gerekli olan (Genel olarak 1A ve 5A) akımı ve izolasyonu sağlayan bir ölçü transformatörüdür.

Devreye seri olarak bağlanan akım transformatörleri, normal çalışma koşullarında primer akımı ile sekonder akımı arasında faz farkı yaklaşık sıfır olması en önemli özelliklerinden biridir.

Akım transformatörleri, özellikle orta ve yüksek gerilim devrelerinde primerindeki akımın manyetik bir kublaj ile küçültülmesiyle sekonder tarafında daha küçük bir akım elde edilir ve bu akım, makinenin sekonder tarafına bağlı olan cihazların, ölçü aletlerin yüksek gerilimden etkilenmesini önler.

" ENT.30 " A.G. 30A ile 300A arasında primer anma akımlarında ölçüm, 150A'e kadar 1, 200A ve 300A aralığında 0,5 sınıfında ölçüm yapabilen A.G. akım transformatörüdür.

"Akım transformatörleri bağlı olduğu devreye seri bağlanan ve sekonder devresindeki cihazları ve ölçü aletlerini yüksek gerilime karşı izole eden bir ölçü transformatör çeşididir."

Akım Transformatörünün Yapısı ve Çalışma Prensibi?

Bir akım transformatörünün yapısında; primer ve sekonder sargıları, manyetik bir nüve, izolatörler ve soğutma tipi yağlı tip olan akım trafolarında içi trafo yağı dolu bir kazan bulunur.

Normal bir transformatör çalışma prensibinde olduğu gibi; primer sargısına gelen alternatif akım, bu sargıda bir gerilim endükler ve manyetik akı oluşturur. Manyetik nüve yardımıyla primer sargısının oluşturduğu akı sekonder sargısına iletilir. Değişken alternatif akı, sekonder sargısında bir gerilim endüklenmesine neden olur ve bu gerilim trafonun sekonder devresinde bir akım akmasına sebep olur.

" ENS " serisi akım transformatörleri; ayrılabilir nüveye sahip olup çalışmakta olan mevcut sistemi durdurmadan almadan kullanılabilmektedir.

Ayrılabilir nüveli (çekirdekli) akım trafoları genellikle hali hazırda çalışmakta olan sistemlerde bara veya iletkenleri ayırmadan kolayca monte edilebildikleri için kullanılırlar.

Akım transformatörlerinde primerden akan akım, transformatör dönüştürme oranına göre sekondere manyetik yol ile iletilir. Primer sargılarında yüksek gerilim olduğu için sargılar kalın ve az sarımlı, sekonder sargılarında daha küçük gerilimler bulunduğundan sargıları daha ince ve çok sarımlıdır.

Akım transformatörlerinin en önemli özelliklerinden birisi de sekonder devresinin kısa devre durumunda çalışmasıdır. Eğer sekonder sargı uçları açık bırakılırsa, sekonder sargılarının oluşturduğu, primer sargılarının manyetik akısının azaltıcı yöndeki manyetik akının ortadan kalkmasına sebep olur. Bu durumda açık bırakılan sekonder sargı uçlarında aşırı bir gerilim oluşur ve bu durum sargıların ve nüvenin ısınmasına sebep olur. Yine bu durumda sekonder uçlarında daha çok gerilim endüklenir ve cihazlar ve ölçü aletleri zarar görebilir. Bu yüzden sekonder uçları kısa devre edilmelidir.

Akım transformatörlerinde sekonder uçları kısa devre edilir

► İlginizi Çekebilir: Transformatörlerin Üretimi ve Çeşitleri
[Özel Dosya]

Ayrıca akım trafolarının sekonder uçları mutlaka topraklanması gerekmektedir. Bunun nedeni primer sargı ile sekonder sargı arasında oluşabilecek olası bir kısa devre durumunda primer sargısındaki yüksek gerilimin sekonder devresinde toprak üzerinden kendini tamamlamasıdır. Eğer trafonun sekonder ucu topraklanmazsa, primer ve sekonder sargıları arasındaki kısa devrede primerdeki yüksek gerilim sekonder devresine bağlı olan tüm cihazları ve ölçü aletlerine zarar verir.

Akım Transformatörü Çeşitleri

A) Kullanıldıkları Gerilime Göre Akım Trafoları

► Alçak Gerilim Akım Trafoları: Alçak gerilim şebekelerinde çok sık kullanılan akım trafolarıdır. Primer akımı 4000 Ampere kadar çıkabilir. Genelde bu trafolar kuru tip soğutmalıdır.

► Orta Gerilim Akım Trafoları: Enerji iletiminde kullanılan orta gerilim akım trafoları, orta gerilim (3 kV-36kV) şebekelerinde kullanılır. Bu trafolarda yine kuru tip soğutmalıdır.

B) Soğutma Şekline Göre Akım Trafoları

► Kuru Tip Akım Trafoları: Bu tip soğutmada soğutucu havadır. Genellikle alçak ve orta gerilim akım trafoları kuru tip soğutmalıdır. Ekonomik açıdan maliyeti az olması en önemli avantajlarındandır.

► Yağlı Tip Akım Trafoları: Bu trafo tipinde soğutucu yağdır. Yağ özel bir yağ olup, trafo bir kazan içinde yağ ile birlikte konur. Yüksek gerilimde kullanılan akım trafoları yağlı tiptir.

C) Yapılışına Göre Akım Trafoları

► Sargılı Tip Akım Trafoları: Sargılı tip akım trafolarında primer ve sekonder sargıları, bir manyetik nüve üzerinde sarımlardan oluşur. Bazı özel durumlarda bu sargılar çift sarımlarla yapılabilir.

► Bara Tipi Akım Trafoları: Bu tip akım trafolarında primer sargısını, primere gelen hat iletkeni oluşturur. Genelde panolarda kullanılır.

D) Kullanıldıkları Yerlere Göre Akım Trafoları

► İç Tip (Bina içi) Akım Trafoları: Trafolar çevreden gelecek dış etkenlere karşı mukavemeti büyük değilse kapalı ortamlarda kullanılırlar.

► Dış Tip (Bina dışı) Akım Trafoları: Çevreden gelecek dış etkenlere karşı iç tip akım trafolarına göre mukavemeti daha fazla ise kapalı bir ortamda bulunmasına gerek olmayan akım trafolarıdır.

Kaynak:

► Elektrik Mühendisleri Odası
► en.wikipedia.org