Ölçü Transformatörleri

Alternatif akımda yüksek gerilim ve büyük akımların ölçü aletleri ile ölçülebilmesi çok zor ve tehlikelidir. Çünkü ölçü aletinin yüksek gerilimden yalıtılması ve alet bobinlerinin yüksek akımlara dayanacak kesitlerde yapılması belirli değerlerden sonra mümkün olamaz. Bu nedenle yüksek gerilim ve büyük akımların ölçülmesi için ölçü transformatörleri kullanılır. Ölçü transformatörleri yardımı ile yüksek gerilimler ve büyük akımlar, transformatörün ikinci devresinde, ölçül aletlerinin ölçebileceği değerlere indirilir. Ölçü transformatörleri, ölçmelerin güvenlik içinde kolay ve doğru bir şekilde yapılmasını sağladığı gibi, çalışanları da yüksek gerilimlerden korur.

TANIMI:

Ölçü transformatörleri büyük akım veya yüksek gerilimi belli bir oran dahilinde düşüren; ölçü aletlerini ve röleleri besleyen cihazlardır.

AMACI :

Ölçü transformatörlerinin kullanma amaçları şunlardır :

a.Ölçü aletlerinin ölçme hudutlarının büyütülmesi sağlanır. 
b. Ölçü aletleri ve koruma rölelerini primer gerilimden izole ederek güvenli çalışmaya imkan sağlarlar. 
c. Ölçü transformatörleri ile değişik primer değerlere karşılık, standart sekonder değerler elde edilir. 
d. Koruma rölelerinin, ölçü aletlerinin ve sayaçların akım ve gerilim devrelerinde çeşitli bağlantıların yapılması sağlanır.

e. Ölçü aletlerinin ve koruma rölelerinin küçük boyutlu vehassas olarak imal edilmesini sağlar.

Akım ölçü transformatörleri

Primer akımını belirli bir oranda düşüren ve primer akımı ile sekonder akımı arasındaki faz farkı yaklaşık sıfır derece olan bir ölçü transformatörüdür.
Akım ölçü transformatörünü oluşturan bölümler şunlardır:
Primer sargı: Devreye seri olarak bağlanır. Az sipirli ve kalın kesitli olarak sarılır.
Sekonder sargı: Sipir sayısı çok ve ince kesitli tellerden sarılır. Ölçü aletleri sekonder sargıya seri olarak bağlanır.
Manyetik Nüve: 0,3-0,5 mm kalınlığında silisli saçların preslenerek paketlenmesi ile meydana getirilir.
İzolasyon malzemesi: Kuru tiplerde sentetik reçine ile izole edilir. Yağla izole edilen tipleri de vardır. Yağlı tiplerde birde izolatör bulunur. Akım trafolarından geçen akım Ǿ manyetik akısını meydana getirir. Ǿ akısı saç nüve üzerinden devresini tamamlar. Sekonder sargı bu değişken Ǿ akısının etkisin de kaldığı için uçlarında bir gerilim indüklenir. İndüklenen bu gerilim sekonder devreden bir akım geçmesine sebep olur.

Akım Trafosu Çalışma Prensibi

Akım trafolarının sekonder sargısının bir ucu gövde üzerinden topraklanır. Primer sargı ile sekonder sargı arasında meydana gelebilecek bir kısa devrede primer devre gerilimi topraklanan sekonder sargısı ucundan devresini tamamlar. Eğer sekonder sargısı topraklanmamış olsaydı kısa devre arızası ile primerin yüksek gerilimi sekondere bağlı olan koruma ve ölçü cihazlarının zarar görmesine sebep olurdu.

Akım ölçü trafolarının sekonder sargısının uçları primerden akım geçerken herhangi bir sebeple açık bırakılmamalıdır. Eğer açık kalırsa sekonder sargıda oluşacak olan primer sargının manyetik akısının azaltıcı yöndeki manyetik akı ortadan kalkar. Dolayısıyla primer sargıdan geçen akıma bağlı olarak primerin manyetik akı artar. Sekonder sargının uçlarında aşırı gerilim oluşur. Bu sebeple açık kalabilecek akım trafolarının sekonder uçları kısa devre edilir.

Sekonder sargının uçlarının açık kalması durumunda aşağıdaki hususlar meydana gelebilir:

•Akım ölçü trafosunun nüvesi ve sargıları ısınır.

•Sekonder sargının uçlarında fazla bir gerilim indüklenir, ölçü cihazları ve personel zarar görür.

Transformatör hasara uğrar.

Gerilim Ölçü Transformatörleri

Yüksek gerilimi istenen oranda düşüren ve primerle sekonder gerilimleri arasındaki faz farkı yaklaşık olarak sıfır derece olan bir trafodur. Genel olarak 600 volttan daha büyük gerilimlerin doğrudan doğruya ölçü aletleri ile ölçülmesi tehlikeli olur. Çünkü aletlerin yüksek gerilimden yalıtılması çok zordur. Bu nedenle yüksek gerilimlerin ölçülmesinde gerilim transformatörleri kullanılır.

Gerilim transformatörlerinin yapılışı, normal iki sargılı gerilim düşürücü transformatörlere benzer. Primer, ölçülmesi istenen yüksek gerilim şebekesine bağlanır. Bu nedenle primerin iyi şekilde yalıtılması gerekmektedir. Sekonder ise ölçü aletine (voltmetre veya çeşitli röleler) bağlanır. Sekonder gerilimi çoğu zaman 100 veya 110 volttur. Sekonderden beslenen alet ve cihazların çok olması veya uzakta bulunması gibi durumlarda sekonder gerilimi 200 volt olabilir. Bunun dışında sekonder için 120 V ; 150 V gibi gerilimlere de rastlanabilir. Primer gerilimleri ise şebekenin anma gerilimlerine uygun yapılır. (üç fazlı yıldız bağlı şebekelerde primer sargı gerilimi şebeke gerilimi ’e bölünerek bulunan değerdir.)

Gerilim Ölçü Transformatörleri Çalışma Prensibi 

Primer sargıya tatbik edilen AC gerilim nüvede değişken Ǿ manyetik akısını oluşturur. Bu akı nüve üzerinden devresini tamamlar. Sekonder sargı bu akının etkisinde kalır. Değişken bir manyetik akının etkisi altında kalan sekonder sargıda bir gerilim indüklenir.