Akım transformatörleri bağlı bulunduğu devreden iletilen akımı akım trafosunun çevirme oranına göre sekonder kısma ileten ve ölçü cihazlarının yüksek gerilimden yalıtılmasını sağlayan ölçü transformatörleridir.
Bilindiği gibi devrelerde yüksek akımların ölçüm işleri hem tehlikeli hem de maliyetli, işte bu tehlikeleri ortadan kaldırmamıza yardımcı olan akım transformatörleri bizlere kolaylıklar sağlamakta.
Akım trafolarını seçerken nelere dikkat etmeliyiz?
- Çevirme oranı
- Akım trafosunun gücü
- Doğruluk Sınıfı (Class) Cl
- Trafonun toplam gücü,
- Trafonun iç çapı
öncelikle dikkat edeceğimiz ana başlıklardır.
Çevirme oranı akım transformatörünün sargı sayısına göre belirlenmektedir. Kısaca akım trafosunun içerisinden geçen bara/kablonun üzerinden geçen akım değerinin sekonder taraftaki akım değerine bölünmesi ile belirlenir. Doğruluk sınıfı akım transformatörünün % olarak hata oranını belirtir. Örneğin 0.5 Sınıf (Class ), çevirme oranı 600/5 olan akım transformatöründe % 0,5 oranında hata payı ile 597 A veya 603 A gibi algılayarak sekonder sargılara aktarılır.
Akım trafosunun gücü trafonun toplam gücü, ölçü aleti tarafından tüketilen güç, trafo ile ölçü aleti arasında kabloların kayıp gücü toplamı ve temas kayıplarının toplamı alınarak hesaplanır. Bu güce uygun seçilmeyen akım trafoları nedeniyle hatalı ölçümler söz konusu olur.
Doğruluk sınıfı ölçüm için kullanılan 0.1, 0.2, 0.5, 1, 3 sınıf gibi değerlerle ifade edilir. Akım trafosunun kullanılacağı yerde ki hassasiyetin sınıfına göre seçilmelidir. Kullanılacak ölçü cihazı 0.5 Sınıf seviyesinde ölçüm yeteneğine sahipse 0,5 Sınıf hassasiyete sahip olan akım transformatörü seçilmelidir.
Akım trafoları seçilirken içerisinden geçirilecek bara yada kablonun kesitine göre uygun iç çap seçilmelidir.
Doyma katsayısı diğer adı ile Saturasyon katsayısı (n) akım Trafosunun primerinden geçen akım artırıldıkça, sekonderinden geçen akım da (akım oranının belirleyeceği ölçüde) artar. Bu artış primer anma akımının üstüne çıktıkça bir süre devam eder. Primer akım giderek yükseltildiğinde, önce akım oranı bozulur ve daha sonra sekonderdeki yükselme durur. Primer akım bu değerin üstüne ne kadar çıkarılırsa çıkarılsın, artık sekonderden geçen akım değişmez.
Ölçü devrelerinde kullanılan akım trafolarında, sekonderden geçecek en büyük akımın sınırlandırılarak ölçü cihazlarına zarar vermemesi beklenir ve ölçü akım trafolarında doyma katsayısının n < 5 veya en fazla n = 5 olması istenir. Koruma devrelerinde ise primerden geçen yüksek değerli akımların, akım oranına göre sekondere yansıması istenir. Bu durumda arızadan kaynaklanan aşırı akım koruma rölesi tarafından algılanır ve ayarlanan süre içinde arıza izole edilir. Bu sayede ters zamanlı röleler hızlı ve selektif olarak çalışabilir. Bu nedenle koruma akım trafolarında doyma katsayısının n >10 veya en az n = 10 olması öngörülür.
Akım trafolarının sekonder uçları mutlaka bir ölçü cihazı ya da bir yük ile kısa devre edilmelidir. Aksi durumda ters yönde bir manyetik akı oluşmayacak ve akı dengelenmediği için manyetik demir nüve ısınarak arızalanır. Ayrıca bu durum sekonder uçlardaki gerilimi artıracağı için, kullanıcılar için tehlike oluşturur. Akım trafolarının çıkış (sekonder) uçlarına bir yük bağlanmadığı durumda ters yönde bir manyetik akı oluşur ve manyetik akı nüvenin doymaya eriştiği değere kadar arttırarak nüve sıcaklığını etkiler buda akım trafosunun arızalanmasına neden olur.