
ترانسهای جریان روگوفسکی پاوآن
از آن جا که جریان و ولتاژ خطوط زیاد است و نمی توان مستقیماً آن را اندازه گرفت با استفاده از این دستگاه ها از جریان نمونه برداری می کنند. این دستگاه ها به صورت سری CTها و به صورت موازی CVT، PTها در مدار قرار می گیرند. هم چنین برای ایزوله شدن شبکه های فشار قوی از سیستم های اندازه گیری و حفاظت از این وسیله استفاده می شود.عایق بندی تجهیزات متصل شده به ثانویه این ترانس ها از قسمت اولیه شبکه و هم چنین امکان استاندارد کردن تجهیزات اندازه گیری و حفاظتی برای مقادیر مشخص جریان یا ولتاژ از دیگر ویژگی های مهم با اهمیت آن ها است. در هر ترانسفورماتور ولتاژ جریان، مقدار کمیت اندازه گیری شده ولتاژ و یا جریان، باید با یک نسبت مشخص کاهش یافته و دقت مقادیر اندازه گیری شده در ثانویه از محدوده مجاز تجاوز نکند.این بدان معنی است که این نمونه گیرها باید دارای راندمان بسیار بالا باشند. در شرایط گذاری سیستم قدرت تغییرات بزرگ لحظه ای در کمیت های ورودی ممکن است به تغییر شکل موج سینوسی شبکه منجر شود. اثر این خطا، ممکن است در عملکرد دستگاه های اندازه گیری ناچیز باشد، اما برای رله های حفاظتی می تواند به عملکرد غلط رله ها منجر شود. که برای برطرف کردن این موضوع نیز مهندسین طرح و ساخت این شرایط را در نظر می گیرند.
ترانس جریان CT
سیم پیچ اولیه ترانس های جریان با مدار قدرت به طور سری قرار می گیرند و سیم پیچ ثانویه آن ها، به تجهیزات اندازه گیری مناسبی مثل کنتورها، تجهیزات حفاظتی مثل رله ها و غیره متصل می شوند. امپدانس با Zb متصل شده به سیم پیچ ثانویه، در مقایسه با امپدانس اولیه بسیار کوچک بوده و به عبارت دیگر، ثانویه CT حالت اتصال کوتاه دارد. عایق کردن مناسب مدارهای اندازه گیری و حفاظتی از ولتاژ اولیه شبکه، و هم چنین حفظ وسایل در برابر اضافه بار، از ویژگی های مهم این ترانسفورماتورها است.نکته: برای توسعه حدود اندازه گیری یک آمپرمتر، می توان به دو سر بوبین آن یک مقاومت به صورت موازی وصل کرد. در این حالت مقاومت داخلی آمپرمتر کم شده و می تواند جریان بیشتری را از خود عبور بدهد.سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان را با حروف بزرگ K و L و سیم پیچ ثانویه آن را با حروف کوچک k و lنمایش می دهند و لازم است که سیم پیچ اولیه طوری در مدار قرار گیرد که ورودی آن به K وصل شود، به عبارت دیگر جریان فاز باید به K وارد شود.همان طور که می دانید ترانس های جریان به دو نوع ترانس های اندازه گیری و حفاظتی تقسیم می شوند. ترانس جریان با هسته اندازه گیری یکی از دستگاه های اندازه گیری الکتریکی است که انواع متفاوتی دارد. ترانس جریان اندازه گیری نوع حلقوی یا کوربالانس از دستگاه های اندازه گیری الکتریکی تابلویی است که در آن هادی یا شین به عنوان اولیه، ترانس و سیم پیچ حلقه به عنوان ثانویه ترانس در نظر گرفته می شود.زمانی که جریان از هادی عبور کند یک میدان مغناطیسی (یک ولتاز القایی در دو سر سیم) در سیم پیچ ثانویه ایجاد می شود. با اتصال آمپرمتر به ثانویه CT، جریان القایی مذکور که مساوی و یا کمتر از جریان نامی آمپرمتر است از آن عبور می کند. از این رو، ترانسفورماتورهای جریان همراه با یک نسبت تبدیل یا ضریب تبدیل بیان می شوند مانند یک ترانس جریان 100/5.توجه: ضریب تبدیل CT ها به صورت یک عدد کسری روی آن نوشته می شود. (مانند 100 A/5 A یا 100A/1 A) که در واقع نشانگر نسبت جریان اولیه به جریان ثانویه است. جریان ثانویه این ترانسفورماتورها اغلب 5 آمپرمتر است.نسبت تبدیل معمولاً در این مبدل ها به گونه ای است که همواره جریان خروجی (ثانویه) از محدودۀ 5 آمپر بیشتر نمی شود و مثلاً با نسبت های 100 به 5 آمپر یا 200 به 5 آمپر ساخته می شوند.


کویل روگوفسکی
کویل روگوفسکی یک سیم پیچ بدون هستۀ آهنی است. جریان متناوب یا پالس در یک هادی یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند و تعامل این میدان مغناطیسی و حلقه روگوفسکی موجب ایجاد ولتاژ القا شده درون کویل می شود که متناسب با سرعت تغییر اندازه جریان است (ولتاژ، مشتق جریان مورد اندازه گیری است). این سیم پیچ به گونه اي طراحی میشود که شارهاي پراکندگی اثر بسیار کمی بر روي اندازه گیري داشته باشند. سیمپیچ Rogowski گزینهی اندازهگیری انعطافپذیری را فراهم میکند. از آنجا که پاسخ سیمپیچ Rogowski نسبت به موجهای گذرا یا موجهای سینوسی فرکانس بالا بسیار سریع است، برای اندازهگیری جریانهای موجی گذرا با فرکانس بالا در خطوط برق انتخاب خوبی است. در توزیع برق یا در شبکه هوشمند، سیمپیچ Rogowski انعطافپذیری بسیار خوبی برای اندازهگیریهای جریان فراهم میکند. در جریان هاي بزرگ به علت میدان مغناطیسی بالا کویل روگوفسکی به خوبی عمل میکند و خروجی قابل توجهی خواهد داشت. در این حالت دقت اندازه گیري معمولاً بالاست. از نظر فرکانسی نیز غیر از فرکانس صفر یعنی DC ،کویل روگوفسکی عملکرد مناسبی دارد.
ساختار اصلی ترانس های جریان کویل روگوفسکی مشتکل از پیچکی حلقوی از سیم پیچ می باشد. سیم پیچ همانطور که از نامش پیداست به فرایند پیچیده شدن سیم به دور یک محور را سیم پیچی می گویند. سیم پیچ را با نام های دیگری چون بوبین یا سلف نیز می شناسیم. اما برای پیچیده شدن سیم به دور یک محور باید از دستگاه سیم پیچی استفاده کرد. از آنجایی که سیم پیچی دقیق و مرتب در حوزه های مختلفی کاربرد دارد، تقاضا برای ترانس های جریان روگوفسکی رو به گسترش است در دنباله ضمن معرفی انواع ماشین های سیم پیچ ، تجربیات به دست امده در ساخت ماشین پیچک حلقوی روگوفسکی ابداعی را مکتوب مینماییم.
سیم پیچ جریان روگوفسکی، برای اندازه گیری جریان تا رنج 2000 آمپر طراحی شده است. ویژگی های این نوع ترانس، مقبولیت بیشتر آن را نسبت به ترانس های جریان هسته آهنی بیشتر می کند. با توجه به ساختار این نوع ترانس که خرجی تبدیل به ولتاژی در حد میلی ولت می شود، مزیت های زیر برای آن بوجود آمده است :
عدم اشباع : به دلیل رنج بالای ورودی و تبدیل جریان ورودی به سیگنال ولتاژ، مشکل اشباع ترانس های هسته آهنی در این نوع ترانس وجود ندارد.
عدم نیاز به باز کردن شینه و نصب سریع : ترانس روگوفسکی کلمپی بوده و همین ویژگی باعث می شود بدون نیاز به باز کردن شینه های تابلو، آن را به راحتی بر روی آن ها نصب کرد.
رنج بالا : این ترانس جریان تا 2000 آمپر را اندازه گیری می کند.
بدون خطر در صورت مدار باز بودن : درترانس های هسته آهنی اگر دو سر ترانس مدار باز باشد، ولتاژ خروجی ترانس بالا می رود و سبب آسیب به هسته می شود ولی ترانس روگوفسکی هیچگونه خطری در صورتی مدار باز بودن ندارد.

