¿Cómo los valores de corriente y voltaje obtenidos en el secundario de CT están en el rango de milivoltios/amperios?

Tengo una unidad de distribución de energía (PDU) utilizada en servidores. Tiene una clasificación de corriente de 32 A. Quiero medir esta corriente y convertirla en voltaje proporcional usando CT (transformador de corriente). La corriente de 32 A que pasa a través del cable vivo de la PDU. Este cable se pasa a través de 1 CT. Su relación de vueltas es de 1:2500. Conectaré una resistencia de carga de 7,5 ohmios según CT y mediré el voltaje a través de la resistencia de carga.

Según la teoría de los transformadores, V1/V2=N1/N2 =I2/I1 . Supongamos que V1=Vin=230, I1=Iin=32A, N1=1, N2=2500. Aquí, entonces V2 debería ser 230*2500= 575000V e I2=Iout debería ser I1/2500=0.0128A. Cuando realicé la simulación del esquema anterior, obtengo el mismo valor I2 pero ¿V2 es 96mV? Creo que hicieron el siguiente cálculo V2=Vout=I2*Rburdon= 0.0128*7.5=96mV.

Pero no entiendo como es posible? ¿Por qué los resultados de la simulación muestran V2 = 96 mV en lugar de 575000 V? ¿Cómo los valores de corriente y voltaje obtenidos en el secundario de CT están en el rango de milivoltios/amperios? ¿Qué pasa con la relación de transformación del transformador?ingrese la descripción de la imagen aquí

Respuestas (2)

El voltaje en el primario del transformador de corriente es la impedancia reflejada de la resistencia de carga de 7,5 ohmios multiplicada por la corriente. Entonces, el voltaje primario es muy pequeño, no 230V. La mayor parte del voltaje cae a través de la carga. (Si el voltaje a través del CT fuera de 230 V, tendría cero voltios a través de su carga por KVL, ¿verdad? Necesita una impedancia primaria de CT muy pequeña para una pérdida de inserción pequeña y una disipación de potencia baja).

La impedancia reflejada en un transformador resulta de las ecuaciones del transformador que escribiste: la impedancia primaria será igual a la impedancia secundaria (7,5 ohmios) dividida por la relación de espiras al cuadrado. Puedes derivar eso fácilmente de las ecuaciones. (En un transformador perfectamente ideal). Dado que el transformador no es ideal, hay otros factores a tener en cuenta que se detallan en el documento vinculado.

Aquí hay una buena discusión sobre cómo funcionan los TC: Teoría del transformador de corriente

Circuito equivalente extraído del enlace de arriba:ingrese la descripción de la imagen aquí

En lugar de volver a crear todas las matemáticas, edité mi respuesta para agregar un enlace a una muy buena discusión sobre cómo funciona una TC.

Según la teoría de los transformadores, V1/V2=N1/N2 =I2/I1. Supongamos que V1=Vin=230, I1=Iin=32A, N1=1, N2=2500. Aquí, entonces V2 debería ser 230*2500= 575000V e I2=Iout debería ser I1/2500=0.0128A.

No, no, no es así como funciona. El voltaje visto "a través" del primario del CT es un milivoltio en el mejor de los casos: es la ligera caída de voltaje en una pequeña sección de su cable de 32 amperios que pasa a través del orificio en el centro del CT. ¡No es el voltaje CA nominal del circuito de 32 amperios!

Su carga es de 7 ohmios: aquí es donde comienza a analizar las cosas. Por lo tanto, 7 ohmios conectados a un transformador 1: 1 se ven como 7 ohmios en el otro lado del transformador pero, cuando usa un transformador sin una relación de giros de 1: 1, la impedancia de 7 ohmios aumenta o aumenta. abajo. Para un CT, los 7 ohmios se reducen.

La relación que se reduce es la relación de vueltas al cuadrado, por lo que 7 ohmios en el secundario se ve así: -

7 2500 2 ohmios en el devanado primario.

Eso es 1,12 micro ohmios. Sí, suena increíble, pero tiene que ser así para que un CT funcione y evite la saturación del núcleo. Esto significa que con 32 amperios en el circuito primario, el voltaje primario efectivo es de aproximadamente 36 uV RMS.

¿Cómo los valores de corriente y voltaje obtenidos en el secundario de CT están en el rango de milivoltios/amperios?
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