でんきメモ

CT 計器用変流器とは?

CT = Current Transformer
一次側に交流電流を流すとCT鉄心の磁束が変化し、この磁束の変化に対応して二次側に交流電流が流れる。

CT 外観


CT 複線図


CT 仕組み


通常、CTの二次側は、低インピーダンスで使用する。
(VTの二次側は高インピーダンスで使用する。)

CT 性能

2次電流:5A 固定
1次電流:75A~400Aなど色々とある
定格負担:5VA~40VAなど色々とある

CT2次側を開放してはいけない理由

CTの場合、一次電流が流れている状態で、二次側をオープンにしてはいけない。
CTは、CT一次側に流れている電流に対し、CT二次側に電流を流そうとする構造である。
もしCT二次側をオープンにすると、開放端のインピーダンスは∞[Ω]となり、ここに対して電流を流そうとするので、二次側の開放端には高電圧が発生する。
CT2次側に高電圧が発生すると、二次巻線で絶縁破壊が起こり、短絡回路ができて、焼損事故につながる恐れがある。

CTの選定方法

最高電圧:使用する回路電圧により決める
定格一次電流:一般に負荷電流の約1.5倍程度で選定
定格二次電流:5Aが標準
過電流強度:系統回路の短絡電流により決める(通常は定格電流の40倍)

過電流強度は、変流器の定格一次電流に対して電気的、機械的および熱的に耐える限度の電流を倍数で表したもので、単位はない。

①機械的検討
過電流強度 = 短絡電流÷定格一次電流

②熱的検討
過電流強度 =(√遮断時間 × 短絡電流)÷ 定格一次電流

変流器の過電流強度は、40、75、150、300などがある。

CTの巻数(貫通ターン数)


アンペアターン(AT)とは?
貫通形の巻線による定格一次電流のこと。
通常1ターンの値をアンペアターンと呼ぶ。

CTが100/5A の場合
1ターン:1次電流100Aに対して2次電流5A
2ターン:1次電流 50Aに対して2次電流5A
4ターン:1次電流 25Aに対して2次電流5A

1台の変流器で貫通ターン数を変えることにより数種の1次側定格電流に使用できる。
ターン数(巻数)によって精度は変わらない。

OCR電流引き外しとCTの組み合わせ

過電流引外し方式(変流器二次電流引外し方式)
変流器二次電流引外し方式は、継電器の瞬時要素で事故電流を遮断した場合、継電器のb接点に通電する変流器二次回路の大電流を開路して遮断器を引外す方式なので、b接点に損傷を受けることがある。
特に、一次電流が小さい変流器や、定格負担と大きく異なる小さな負担で使用する時に影響が大きくなり、損傷しやすくなる。
変流器の一次電流が40A以下の場合は、電圧引外し方式(コンデンサ引外し方式)が推奨される。

VT・CT・VCTの接地

VT・CT・VCTの二次側(低圧用は除く)、取付足、外箱(外箱がない場合は鉄心)を必ず接地する。
一次側との混触による人畜の危険防止と計器の保護のため、接地を施すことが電気設備技術基準に規定されている。

計器用変成器・操作用変圧器の二次側電路の接地

特別高圧計器用変成器:A種
高圧計器用変成器:D種
低圧計器用変成器:接地工事不要(電気設備技術基準の解釈第13条)
操作用変圧器:B種接地工事

※操作用変圧器とは、工業用制御装置などにおいて、機器の制御回路・操作回路に、交流電力を供給するトランス(変圧器)の事で、交流600V以下の定格容量が10VA~10kVA程度のものをいう。
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