1. Biến Dòng Là Gì ? Khái Niệm Về Máy Biến Dòng
Trước tiên chúng ta sẽ cùng nhau đi tìm hiểu khái niệm về biến dòng. Chúng ta đã quen thuộc với các máy biến dòng hay còn gọi là CT dòng. Vậy bộ biến dòng là gì ? Hay máy biến dòng là gì ?
Biến dòng mà chúng ta hay gọi thực ra có tên gọi quốc tế là Current Transformer (CT) là bộ đo dòng và giám sát dòng điện. Chức năng chính của nó là giám sát nguồn điện khi cấp cho tải. Nói một cách dễ hiểu thì máy biến dòng điện là thiết bị điện dùng để biến đổi dòng điện có trị số cao xuống dòng điện có trị số tiêu chuẩn 5A và 1A.
Như hình trên, chúng ta có thể thấy được một loại CT dòng được gắn trong tủ điện. Vậy cấu tạo của CT dòng gồm những gì ? Chúng ta cùng tìm hiểu tiếp nhé.
2. Cấu Tạo Của CT Dòng – Biến Dòng
Sau khi trả lời câu hỏi biến dòng là gì ? Để hiểu kỹ hơn trong phần này tôi sẽ giới thiệu đến các bạn cấu tạo của máy biến dòng hay CT dòng. Current Transformer là thiết bị đo dòng với cấu tạo gồm nhiều vòng dây được cuộc trên một khung sắt từ. Nhiệm vụ của nó là biến đổi dòng điện lớn trực tiếp chạy qua tải, mạch động lực theo một hệ số nhất định. Có 3 loại CT dòng cơ bản trên thị trường hiện nay là: dây quấn, vòng, khối.
Như hình trên, chúng ta có thể thấy được cấu tạo của một biến dòng. Trên thực tế, chúng ta thường thấy các loại CT dòng 100/5A, 300/5A, 100/1A, 100/5A…. Vậy các thông số này có ý nghĩa gì ? Điều này có ý nghĩa là khi cho dòng 100A, 300A qua CT dòng thì ta có thu được dòng 5A, 1A. Trên thực tế, các thiết bị điều khiển như biến tần, PLC lại không đọc được dòng 5A, 1A này nên bắt buộc ta phải sử dụng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu.
Bộ chuyển đổi 0-5A AC ra 4-20mA sẽ thích hợp sử dụng với CT dòng ngõ ra 5A AC hoặc 1A AC. Như hình trên, chúng ta có thể thấy được chức năng của thiết bị này.
3. Các Chế Độ Làm Việc Của CT Dòng
CT dòng có hai chế độ làm việc cơ bản là: chế độ ngắn mạch và chế độ hở mạch.
- Chế độ ngắn mạch của dòng sơ cấp, thức cấp có phụ tải Z2: Tỷ số giữa dòng ngắn mạch sơ cấp trên dòng định mức gọi là bội số dòng của máy biến dòng. Khi bội số này lớn, sai số CT tăng và sai số này còn phụ thuộc vào dòng thứ cấp hoặc tải. Thường với mạch bảo vệ, bội số dòng điện của CT dòng phải đạt giá trị sao cho sai số của nó dưới 10%.
- Chế độ hở mạch thứ cấp: khi thứ cấp hở mạch, phía thứ cấp sẽ có điện áp cảm ứng với biên độ rất cao gây nguy hiểm cho người và các thiết bị thứ cấp. Để chống hiện tượng bảo hòa trong mạch từ, người ta còn chế tạo ra máy biến dòng có khe hở không khí hay còn gọi là biến dòng tuyến tính.
CT dòng có tỷ số dòng điện tỷ lệ nghịch với số vòng dây quấn. Do đó, chúng ta hoàn toàn có thể thay đổi tỷ số biến dòng bằng cách thay đổi số vòng dây quấn phía sơ cấp hoặc thứ cấp
4. Biến Dòng Analog 4-20mA
Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học – công nghệ. Các thiết bị biến dòng được nghiên cứu phát triển để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Do đó, các loại biến dòng analog 4-20mA 0-10V ra đời. Với các bộ biến dòng ngày nay, ngõ ra của chúng là tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V. Do đó, chúng ta không cần sử dụng thêm các bộ chuyển đổi so với các CT dòng truyền thống. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và hệ thống đơn giản hơn.
Tuy nhiên, trong một số ứng dụng thưc tế chúng ta cần sử dụng dòng 5A, 1A từ CT dòng. Vì thế, các biến dòng kiểu cũ vẫn còn được sử dụng đến ngày nay.
