CT(변류기)에 대하여(1)

CT(변류기)에 대하여(1)

최근 에너지절약에 대한 관심이 고조되어 전력감시 시스템을 구축하는 일이 많아졌습니다.

이 때 필요한 CT(Current Transformer)의 원리와 개요를 소개하고자 합니다.

1. CT란

CT는 변류기, VT(Voltage Transformer)는 계기용 변압기를 말하는 것으로 모두 계기용 변성기로 분류되며

JIS에서는 이하와 같이 정의되어 있습니다.
● 계기용 변성기：전압계기 또는 측정장치와 함께 사용하는 전류 및 전압의 변성용 기기로 변류기 및 계기용 변압기의 총칭
● 변류기：1차 전류를 이에 비례하는 2차 전류로 변성하는 계기용 변성기
● 계기용 변압기：1차 전압을 이에 비례하는 2차 전압으로 변성하는 계기용 변성기

2. 기본원리

그림1에 표시한 바와 같이 변성기는 자계에 변화를 주어 신호나 전력을 전달합니다.

통상적으로 CT의 2차측은 낮은 임피던스(VT의 2차측은 높은 임피던스)에서 사용합니다.
1차측에 교류전류를 흘려 보내면 철심 안에 변화하는 자속이 발생하고, 이 자속의 변화에 대응하여 2차측에 교류전류가 흐릅니다.
1차측, 2차측의 전류(i)와 권수(N)(코일을 감은 수)에는 식(1)에 나타낸 관계가 성립합니다(이상적인 CT의 경우).

권수비 N₂／N₁＝n으로 두고 식(1)을 변형하여 i₂를 구하면 식(2)에서 표시한 바와 같이

1차측의 전류를 권수비로 나눈 값이 2차측에 흐르는 전류가 됩니다.

CT는 이 원리를 이용하여 1차측의 전류를 2차측에서 계측하기 쉬운 전류로 변환합니다.
CT의 경우 2차측을 개방한 상태에서 1차측에 전류를 흘려 보내면, 2차 전류를 흘려 보내려고

개방단에 고전압이 발생하여 절연파괴나 소손사고로 이어질 수 있으므로 주의해야 합니다.
M-System의 플러그인 타입의 CT 변환기에는 2차측의 개방을 방지하기 위한 CT 프로텍터를 부착하였기 때문에,

변환기를 소켓에서 떼어내도 2차측이 개방되지 않아 사고를 방지할 수 있습니다(그림2).

3. 정격전류에 대하여

CT를 이용하여 1차 전류를 2차 전류로 변환하여 계측하며, 정격 1차 전류 및 정격 2차 전류는

JIS C1731-1에 의해 표1과 같이 정해져 있습니다.

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<참고문헌> JIS C 1731-1 계기용 변성기-(표준 및 일반계측용) 제1부：변류기

 

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