変流器に最適なコア材料はどれですか

導入

変流器 (CT) は、計測、保護、および制御のために、一次電流を比例した二次電流として再生します。コアの材料は、CT の磁化電流、比率誤差、位相誤差、飽和動作を決定するため、適切な材料を選択することは設計上の最も重要な決定事項の 1 つです。この記事では、一般的なコア材料を比較し、特定の用途に最適なものを選択する方法を説明します。

変流器の仕組み

一次巻線には線電流が流れ、二次巻線はメーターやリレーなどの負荷に接続されます。コアは 2 つの巻線を磁気的に結合し、二次電流は巻数比によって一次電流の固定比率に強制されます。コアによって引き出される磁化電流は比率と位相誤差として現れるため、精度のためには保磁力が低く、透磁率の高いコアが不可欠です。-

コア材質の比較

アモルファス合金: 低いコア損失と高い透磁率 (初期 1,000-10,000)、飽和約 1.5 ～ 1.6 T。低損失で中精度の CT に最適なバランス。

ケイ素鋼: 飽和度 1.8-2.0 T および中程度の透過性。堅牢で安価。高い精度が要求されない保護用CTや汎用計測用CTに使用されます。

ニッケル-鉄（パーマロイ）: 非常に高い透磁率、低い保磁力、0.7～0.8 T の飽和。低電流密度での精密機器の CT に最適です。

ナノ結晶: 最高の初透磁率 (80,000-120,000)、非常に低いコア損失、1.2～1.25 T の飽和。特に一次巻数が少ない、高精度計量 CT にとって総合的に最適な選択肢です。

用途から選ぶ

よくある誤解

コアが大きいほど、常に精度が向上します。精度はサイズだけではなく、透磁率とその結果生じる磁化電流によって決まります。

シリコン鋼は時代遅れです。飽和マージンが重要な保護 CT の主力製品であり続けます。

ナノクリスタルは高周波専用です。高い透過性により、50/60 Hz 計測 CT にも最適です。

よくある質問

Q: 最高の CT 精度を実現する材料はどれですか?
A: ナノ結晶コアは磁化電流が最も低く、したがって比率と位相誤差が最も低く、次にパーマロイが続きます。

Q: CT ではなぜ高い透過性が重要ですか?
A: 透磁率が高いと、変流器の比率誤差と位相誤差の主な原因となる励磁電流が減少します。

Q: 計測 CT と保護 CT の違いは何ですか?
A: 計測 CT は、通常の動作範囲よりも精度を優先します。リレーが正しく動作するために、保護 CT は高い故障電流まで線形を維持する必要があります。

Q: 1 つのコアが計測と保護の両方に対応できますか?
A: 精度と飽和度の要件が異なるため、多くの設計ではマルチレシオ コアまたはデュアルコア CT が使用されます。{0}{1}{1}

Q: CT 精度を定義する基準はどれですか?
A: IEC 61869-1 および IEC 61869-2。北米では、IEEE C57.13 が適用されます。