Akım trafosu nedir? Akım trafosu ne işe yarar?

Birçok elektriksel uygulamada karşımıza çıkan ölçü trafosu çeşitlerinden olan akım trafolarının ne olduğunu bilmek ve nasıl çalıştığını anlamak bu ürünlerin doğru kullanımı, bağlantısı ve seçimi açısından hayati derecede önemlidir. Elektrik sistemlerinde kullanılan bu ürünler hakkında ne kadar fazla bilgiye sahip olursanız arıza yapması olasılığını da engellenmiş olursunuz.

Öncelikle akım trafosunun tanımını yapalım.

Akım trafosu nedir?

Akım trafosu, primer uçlarına uygulanan akımı belli değerlere indirerek sekonder uçlarından daha düşük olarak alınmasını sağlayan ölçü transformatörüdür.

Akım trafosu, yüksek birincil akımları düşük seviyeli ikincil akımlara düşürür. Birincil sargı, ölçüm yapılması istenen yükün ucuna, ikincil sargı ise ölçü aletlerine bağlanır.

100A, 1000A, 2000A vs.. gibi yüksek akımların herhangi bir ölçü aleti ile direkt olarak ölçülebilmesi pratik olarak mümkün değildir. İşte bu tip yüksek akımları ölçebilmek için ölçü aleti ve yük arasında bir akım trafosu kullanılır. Ayrıca akım trafoları ölçü aletleri ile yüksek akımların dolaştığı ekipmanları birbirinden izole eder.

Akım trafosu nasıl çalışır?

Şimdi de akım trafosunun çalışma prensibine göz atalım…

Genellikle akım trafoları ile ampermetre gibi ölçü aletleriyle beraber kullanılırlar. Akım trafosunun sekonder uçları ölçü aletine girilir ve ölçü aletinden devrede ne kadar akımın dolaştığı görüntülenebilir. Akım transformatöründe, primer ve sekonder sargılardaki iki akım arasında belli bir dönüştürme oranı vardır.

Akım trafolarının seçim cetvellerinde ve üzerilerinde 2000 / 5 , 1000 / 5 A gibi değerler görürsünüz. Bu, primerden 2000A akan bir akımın sekonderden 5A olarak ölçülebildiği anlamına gelmektedir. Buna “akım trafosu dönüştürme oranı” denir. CT oranı olarak da adlandırılır.

Bu formülü elektrik veya fizik derslerinden hatırlarsınız. Trafolarda akım, gerilim ve sarım sayısı arasında şöyle bir ilişki vardır:

Vp/Vs = Is/Ip = Np/Ns

Vp: Primere uygulanan gerilim / Vs:Sekondere uygulanan gerilim / Ip: Primere uygulanan akım / Is: Sekondere uygulanan akım / Np: Primer sarım sayısı / Ns: Sekonder sarım sayısı

Yani akım ve sargı sayısı arasında ters orantı vardır. Akım trafoları da yüksek akımlı primer akımları (baraya sarılarak) ölçebilmek için sekonderinde bir o kadar fazla sarıma sahip olmalıdır ki sekonderinden küçük akımlar alınabilsin. 

Bu durumu şöyle örnekle biraz daha pekiştirelim:

2000A bir baradan ne kadar akım geçtiğini ölçü aleti ile ölçemezsiniz. Evet belki bunu ölçecek bir ölçü aleti yapılabilir ama bu ölçü aletinin taşınması ve kullanılması pratik olmaz. O yüzden bu baraların akımını normal ölçü aletleriyle ölçmek için 2000 / 5 akım trafosu kullanılır. Akım 5A civarlarına indirilerek bir ölçü aleti ile rahatlıkla ölçülebilir. 2000 / 5 ‘lik bir akım trafosunun sekonder ucunda 5A görüyorsanız primerin bağlı olduğu baradan 2000A geçtiğini anlarsınız. Akım trafoları bir nevi ölçü aletlerinin küçük boyutlu üretilmesinin başlıca nedenlerindendir.

Akım trafoları tek kutuplu olarak üretilirler. Yani bir akım trafosu bir fazdan ölçüm alabilir. 3 fazlı sistemlerde L1, L2, L3 fazları için ayrı ayrı akım trafoları kullanılmalıdır. Ayrıca akım trafoları açılıp kapanabilir yapılarıyla bir baraya sonradan takılmaya uygundur. (Yani diyelim ki sahada hali hazırda çalışan bir panonun barasından kaç amper çektiğini görmek istediniz. Panonun enerjisini kesip barayı hiç yerinden sökmeden akım trafosunu baraya sarıp enerjilendirdikten sonra o baradan ne kadar akım geçtiğini görebilirsiniz.)

Akım trafosu seçimi nasıl yapılır?

Akım trafoları seçilirken şu hususlara dikkat edilmelidir:

• Trafo tipi (ölçme / koruma)
• Primer akımı ve dönüştürme oranı
• Hata sınıfları
• Geçirileceği baranın ölçüsü
• VA cinsinden nominal gücü
• Çalışma sıcaklıkları
• Maksimum çalışma ve test gerilimleri

Akım trafosu devreye nasıl bağlanır?

Akım trafosu devreye seri olarak bağlanır.

Akım trafosu bağlantısı

Aşağıda akım trafolarının ampermetreye nasıl bağlandığını görebilirsiniz.

Bu görsel https://www.electricalonline4u.com sitesinden alınmıştır.

Akım trafosu neden arızalanır?

Akım trafosu nominal koşullarında çalışmaz ise arıza yapabilir. En çok karşılaşılan arıza nedenleri şunlardır:

• Mekanik deformasyonun oluşması
• Kısa devreler ve açık devreler
• Kapasitif katmanların kısmi bozulması
• Kısmi boşalma, katı yalıtımda nem oluşması
• Yaşlanma
• Aşırı ısınma
• Yanlış ürün seçimi