वर्तमान ट्रांसफार्मर का मूल कार्य सिद्धांत और विद्युत धारा को मापने के लिए उनका उपयोग कैसे किया जाता है

वर्तमान ट्रांसफार्मर (सीटी) इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के क्षेत्र में महत्वपूर्ण घटक हैं, विशेष रूप से बिजली प्रणालियों और मीटरिंग अनुप्रयोगों में। इन्हें विद्युत अलगाव और सुरक्षा प्रदान करते हुए विद्युत प्रवाह को सटीक रूप से मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वर्तमान ट्रांसफार्मर का मूल कार्य सिद्धांत और विद्युत प्रवाह को मापने के लिए उनका उपयोग कैसे किया जाता है, इसे निम्नानुसार संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

काम के सिद्धांत:

एक धारा ट्रांसफार्मर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करता है। इसमें एक प्राथमिक वाइंडिंग और एक द्वितीयक वाइंडिंग होती है, दोनों एक चुंबकीय कोर के चारों ओर लपेटी जाती हैं।

प्राथमिक वाइंडिंग: सीटी की प्राथमिक वाइंडिंग उस कंडक्टर के साथ श्रृंखला में जुड़ी होती है जिसके माध्यम से करंट को मापा जाना है। जब विद्युत धारा प्राथमिक वाइंडिंग से प्रवाहित होती है, तो यह कोर के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है।

चुंबकीय कोर: सीटी का कोर आमतौर पर वाइंडिंग के बीच चुंबकीय युग्मन को बढ़ाने के लिए लोहे या फेराइट जैसी अत्यधिक पारगम्य सामग्री से बना होता है।

सेकेंडरी वाइंडिंग: सेकेंडरी वाइंडिंग एक ही कोर पर लगी होती है लेकिन प्राथमिक वाइंडिंग से विद्युत रूप से अलग होती है। इसमें प्राथमिक वाइंडिंग की तुलना में काफी अधिक संख्या में घुमाव होते हैं।

वोल्टेज प्रेरण: फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, प्राथमिक धारा द्वारा निर्मित बदलता चुंबकीय क्षेत्र द्वितीयक वाइंडिंग में वोल्टेज प्रेरित करता है। प्रेरित वोल्टेज प्राथमिक वाइंडिंग में धारा के परिवर्तन की दर के सीधे आनुपातिक है।

मुख्य विशेषताएँ और अनुप्रयोग:

करंट में कमी: सीटी को माप और सुरक्षा उद्देश्यों के लिए प्राथमिक वाइंडिंग से मानक, प्रबंधनीय स्तर तक करंट को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। द्वितीयक धारा आमतौर पर प्राथमिक धारा की तुलना में बहुत कम होती है, अक्सर 100:5 या 1000:5 के अनुपात में।

अलगाव: सीटी उच्च-वोल्टेज प्राथमिक सर्किट और कम-वोल्टेज माध्यमिक सर्किट के बीच विद्युत अलगाव प्रदान करते हैं। यह मापने और निगरानी उपकरणों के लिए सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

सटीकता: अलग-अलग लोड स्थितियों के तहत भी, एक निर्दिष्ट त्रुटि मार्जिन के भीतर सटीक वर्तमान माप प्रदान करने के लिए उच्च-परिशुद्धता सीटी का निर्माण किया जाता है।

मापने वाले उपकरण: सीटी का द्वितीयक वर्तमान आउटपुट विभिन्न मापने और निगरानी उपकरणों, जैसे एमीटर, वोल्टमीटर, वाटमीटर, ऊर्जा मीटर और सुरक्षात्मक रिले से जुड़ा होता है।

सुरक्षात्मक रिले: सीटी बिजली प्रणाली की सुरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उनका उपयोग ओवरकरंट स्थितियों और गलती धाराओं को समझने के लिए किया जाता है, जो सिस्टम के दोषपूर्ण हिस्सों को अलग करने के लिए सुरक्षात्मक रिले को ट्रिगर करता है।

मीटरिंग और बिलिंग: बिजली मीटरिंग अनुप्रयोगों में, आवासीय, वाणिज्यिक और औद्योगिक सेटिंग्स में वर्तमान खपत को मापने के लिए सीटी का उपयोग किया जाता है। द्वितीयक वर्तमान आउटपुट का उपयोग बिलिंग उद्देश्यों के लिए ऊर्जा खपत की गणना करने के लिए किया जाता है।

उपकरण ट्रांसफार्मर: वोल्टेज ट्रांसफार्मर (वीटी) के साथ सीटी को सामूहिक रूप से उपकरण ट्रांसफार्मर के रूप में जाना जाता है। वीटी वोल्टेज माप और अलगाव के लिए एक समान कार्य करते हैं।