比流器(Current Transformer, CT,電流互感器)是一種用來測量大電流並將其轉換為較小電流的裝置,常用於電表(特別是三相電表或高電流負載的測量系統)來確保安全與準確性。
- 為什麼電表需要比流器?
一般電表的設計是測量較小的電流(通常在 5A 以下),但在工業應用或大型建築中,電流可能高達 數百安培甚至上千安培。直接讓這麼大的電流通過電表是不現實的,因為:
- 安全性:直接測量高電流可能導致電表損壞或發熱,甚至引發危險。
- 設備限制:大多數電表無法直接測量超過 5A 的電流。
- 準確度:高電流可能影響測量精度,因此需要透過比流器來轉換成較小、可測量的電流。
- 比流器的工作原理
比流器本質上是一個變壓器,用來將高電流按比例縮小,典型的轉換比例是 100:5 或 500:5,意思是:
- 100:5 CT → 當主線通過 100A,輸出側只會輸出 5A 供電表測量。
- 500:5 CT → 當主線通過 500A,輸出側只會輸出 5A。
這樣,電表只需要測量小電流(如 5A),然後根據比流器的變比計算出實際的電流值。
- 電表如何使用比流器?
在使用比流器的電表系統中,接線方式通常如下:
- 單相系統:火線穿過比流器一次,比流器的次級側(5A端)連接到電表。
- 三相系統:每條相線(R、S、T)各接一個比流器,比流器的次級輸出接到三相電表的對應端子。
在安裝比流器的電表時,需在電表內部設定倍率(CT Ratio),例如如果使用 500:5 的 CT,電表內部就需要設定 x100 倍,以確保讀數正確。
- 比流器與電表的常見應用
- 工業用電表:大型工廠、變電站需要測量大電流,因此幾乎都會使用比流器。
- 高壓電力系統:在高壓電網中,通常會搭配電壓互感器(PT)與比流器(CT)來測量功率與電能。
- 電力監控系統:智慧電網、能源管理系統(EMS)透過比流器與數位電表監測各條線路的負載。
- 需要注意的事項
- 比流器一定要短路或接上電表:當比流器沒有接負載(如電表)時,次級側會產生高壓,可能導致設備損壞或人員觸電危險。
- 正確選擇CT:比流器的額定電流應略高於實際負載電流,以確保準確性和安全性。
- CT方向正確安裝:比流器通常有一個 "P1"(輸入)與 "P2"(輸出)端,必須按照電流方向安裝,否則讀數會不準確。
比流器與電表的關係就像「縮小鏡」,幫助電表安全、準確地測量大電流。當電流超過電表的直接測量範圍時,比流器會將大電流轉換為較小電流供電表讀取,這在工業與高電流應用中非常關鍵。
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