Akım trafosu, primer sargılardan geçen alternatif akımı çevirme oranı ile sekonder sargılara aktaran, bu sayede yüksek akımların elektronik ölçme cihazları ile ölçülebilmesini sağlayan elektrik cihazlarıdır.

Akım trafoları; mesnet, izolatör, bara vb. bağlantı tiplerine ve çekirdek tipine göre mekanik olarak ayrılmasına rağmen bu dokümanda trafolar sadece temel elektriksel özelliklerine göre sınıflandırılacaktır.”* Seçim Kriterleri detayları için yazının devamını inceleyiniz.”

Seçim Kriterleri

Akım trafoları seçiminde, akım trafosuna ait birçok parametreyi belirten bir etiketleme kullanılmaktadır. Örnek olarak 400/5A, 5P20; 10VA.

A. Çevrim Oranı

İlk parametre doğal olarak trafonun çevrim oranıdır. Örneğini verdiğimizi etikette bu oran 400/5A olarak belirtilmiştir. Bu, IEC 60044-1 standardında belirtilen hata payları içerisinde, trafonun primer sargılarından geçen akımın 80’de 1’inin sekonder sargılardan geçeceği anlamına gelir. Yani primer sargılarda 400A akım geçerken, sekonder sargılardan 5A, 160A geçerken 2A geçeceği anlamına gelmektedir.

400/5A, 5P20; 10VA
400 – Primer Akım
5A – Sekonder Akım

İhtiyaca göre, akım trafolarının sekonder akımları 5A veya 1A olarak tasarlanıp üretilebilir.

B. Trafo Tipi

Akım trafoları ölçme ve koruma amaçlı olarak kullanılmaktadır.

Ölçme için kullanılan akım trafolarında nominal değerler içinde yüksek ölçüm hassasiyeti aranırken, aşırı akımlarda doyuma giderek, bağlı olduğu elektronik cihazlara zarar vermemesi hedeflenmektedir.

Koruma için kullanılan, aşırı akımı algılamaya yönelik akım trafolarında ise doyum noktasının yüksek olması ve bu sayede arızaları ölçüm cihazlarına aktarabilmesi beklenmektedir.

Bir akım trafosunun ölçme mi, yoksa koruma tipi mi olduğunu etiketteki “P” ve “Fs” kodlarından anlayabiliriz.

400/5A, 5P20; 10VA
5P – Trafo Tipi
20 – Aşırı Akım Faktörü

Trafo tipi, “P” veya “Fs” ile başladıktan sonra bir rakamla devam eder. Bu rakama ise “akım doyma faktörü” denir. Trafo tipi ve aşırı akım faktörü beraber ise trafoya ait “Emniyet Faktörünü” belirtir.

Doyma faktörü, nominal akımın kaç katına kadar, hassasiyet için diğer tüm şartlar sağlandığında, belirtilen doğruluk limitleri içinde ölçüm yapılacağını belirtir. Örnekteki akım trafomuzun primer nominal akımı 400A olduğu ve doyma faktörü de 20 olduğu için 400 x 20 A yani 8kA’e kadar hassasiyet şartlarını sağlayacaktır.

C. Doğruluk Sınıfı

Primer sargılardan geçen elektrik akımı, sekonder sargılara aktarılırken bir hata payı ile aktarılır. Bu hata hem akımın genliğinde hem de faz açısında olmaktadır. Doğruluk sınıfı da, trafoların tiplerine göre yani ölçü tipi veya koruma tipi olmasına göre farklılık göstermektedir.

Ölçme tipi akım trafolarında; IEC 61869-1 standardına göre 0.1, 0.2s, 0.2, 0.5, 0.5s, 1 ve 3 sınıfları kullanılır. Bu değerler akım trafosunun %100 yükte iken akım genliğinde yapacağı maksimum hatayı belirtirler. Örnek vermek gerekirse 100A primer akımı olan Cl 1 akım trafosu, trafonun primer sargısından 100A geçtiğinde sekonder sargılardan minimum 4,95 A maksimum 5,05A geçirebilir.

Koruma tipi akım trafolarında ise; IEC 60044-1’e göre 5P ve 10P sınıfları tanımlanmıştır ve hata sınırları aşağıdaki tablo ile belirtilmiştir.

Daha düşük hassasiyet oranına sahip olan trafolar, aynı tipte olması şartıyla, daha yüksek hassasiyet oranına sahip trafolar yerine kullanılabilmektedir. Yani Cl 0.5 bir akım trafosu Cl 1 bir akım trafosunun yerine kullanılabilir.

D. Trafo Gücü

Çok dikkat edilmemesine rağmen trafo seçimindeki en önemli kriterlerden biri de trafonun gücüdür.
Akım trafosunu bağlayacağınız her ölçü/koruma cihazının verilen akımı ölçerken harcadığı bir güç vardır. Ölçü cihazlarına ek olarak akım trafosundan cihaza kadar olan kabloda da, kablonun cinsi, kesiti ve uzunluğuna göre bir kayıp olacaktır.

Seçilen akım trafosunun gücü, yukarıda belirtilen kayıpları karşılayabilecek minimum güçte olmalıdır. Akım trafosunun ihtiyaçtan daha fazla güçte olması hassasiyeti azaltacağı için istenmeyen bir durumdur.

Referanslar

Emre Sami Süzer – Operasyonlar Direktörü – Aktif Mühendislik