Biến dòng là một thiết bị được ứng dụng khá rộng rãi trong các nhà máy, công trình, các xưởng sản xuất, tòa nhà,... tuy nhiên đây cũng là một thiết bị còn xa lạ với nhiều người. Vậy để biết biến dòng là gì? Biến dòng có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Có mấy loại biến dòng phổ biến và biến dòng được ứng dụng trong các lĩnh vực nào? Hãy cùng Bảo An tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
Biến dòng là gì? Biến dòng hay còn được gọi là máy biến dòng, có tên Tiếng Anh là Current Transfomer (viết tắt là CT) là một thiết bị được thiết kế để tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn thứ cấp của nó tỷ lệ thuận với dòng điện được đi qua nó. Nói cách khác, biến dòng là thiết bị biến đổi dòng điện từ thấp lên cao hoặc từ cao xuống thấp, được ứng dụng trong hệ thống đo lường điện năng, giám sát sử dụng điện.
Để hiểu thêm về biến dòng là gì? Hãy cùng tham khảo hình ảnh và thông số kỹ thuật của sản phẩm Biến dòng đo lường hình tròn BEW BE-12RCT 800/5A CL1 hiện đang được phân phối ở Bảo An tại đây.
Cấu tạo của máy biến dòng bao gồm 4 bộ phận chính như sau
- Cuộn dây sơ cấp
- Cuộn dây thứ cấp
- Đồng hồ đo dòng (ampe kế)
- Lõi thép: Được làm từ vật liệu dẫn điện tốt là thép kỹ thuật điện
- Nguyên lý hoạt động của biến dòng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi có dòng điện xoay chiều chạy qua một dây dẫn, xung quanh nó sẽ xuất hiện một từ trường. Từ trường này sẽ tạo ra một điện trường có thể cảm ứng lên cuộn dây và khi đó sẽ xuất hiện một dòng điện. Tỷ lệ dòng điện này được căn cứ vào số vòng dây được cuốn trong cuộn dây biến dòng.
- Biến dòng có hai chế độ làm việc cơ bản đó là: chế độ ngắn mạch và chế độ hở mạch.
+ Chế độ ngắn mạch của dòng sơ cấp: Thứ 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 của biến dòng tăng và sai số này còn phụ thuộc vào dòng thứ cấp hoặc tải. Thường với mạch bảo vệ, bội số dòng điện của biến 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 bão hòa trong mạch từ, máy biến dòng được chế tạo có khe hở không khí hay còn gọi là biến dòng tuyến tính.
Biến 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.
- Ở ba phần trên, Bảo An đã giúp các bạn hiểu được về biến dòng là gì? Cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của biến dòng. Vậy biến dòng được chia thành các loại nào? Hãy cùng Bảo An tìm hiểu trong phần dưới đây.
- Máy biến dòng được phân loại thành 3 loại chính như sau: biến dòng dây quấn, biến dòng dạng vòng và biến dòng dạng thanh khối.
+ Biến dòng dây quấn: Cuộn sơ cấp của máy biến áp được kết nối vật lý nối tiếp với dây dẫn để đo dòng điện chạy trong mạch. Cường độ dòng điện thứ cấp phụ thuộc vào tỉ số vòng dây quấn của biến dòng.
+ Biến dòng dạng vòng: Với máy biến dòng dạng vòng, các vòng không xuất hiện tại cuộn dây sơ cấp. Khi đó, cường độ dòng điện trong mạch điện sẽ chạy thẳng qua các lỗ rỗng của máy hoặc các khe hở.
+ Biến dòng dạng thanh khối: Loại máy biến dòng này được ứng dụng trong các loại dây cáp hoặc thanh cái của mạch chính, nó tương tự như cuộn dây sơ cấp và chỉ có một vòng quay duy nhất. Chúng được cách điện hoàn toàn khỏi điện áp hoạt động cao của hệ thống nên vận hành khá an toàn.
Biến dòng được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống, cụ thể như sau:
- Ứng dụng trong hệ thống giám sát và đo lường điện năng. Một số thiết bị có sử dụng biến dòng để phục vụ cho hoạt động như: đồng hồ đo điện, oát kế, rơ le bảo vệ,...
- Sử dụng cho lưới điện siêu cao áp để giảm chi phí cho việc cách điện.
- Máy biến dòng dạng khối được ứng dụng trong các loại dây cáp, thanh cái của mạch điện chính.
