Akım transformatörleri, diğer adıyla akım trafoları devreden geçen akımı ölçmeye yarayan elektronik cihazlardır. Yüksek akım geçen devrelerde, 100A gibi büyük değerlerde akımları ölçmek için uygun ölçüm cihazları bulunmamaktadır. Eğer böyle bir ölçüm cihazı üretilmek istenseydi, maliyeti çok yüksek olacağından bu tarz ölçümler için akım trafoları kullanırız.

Akım trafoları yapısal olarak 3 ana bölümden oluşur.

• Primer Sargı
• Sekonder Sargı
• Demir Nüve

Akım trafosu demir nüve üzerine sarılmış iki sargıdan meydana gelmektedir. Ölçülmesi istenilen sisteme seri bağlanan sekonder sargısından çekilen akımın meydana getirdiği manyetik alan nüvede manyetik alan meydana getir ve sekonder sargısında bir gerilim endüklenir. Aynı trafoların çalışma prensibinde olduğu gibi fakat buradaki en büyük fark sekonder devresi kısa devre olarak çalışır ve çıkış akımları kullanılacak ölçme ve koruma elemanları için sınırlandırılmıştır.

Akım trafolarında ölçümleri sekonder sargıdan yaparız. Yukarıda da belirttiğimiz gibi primer sargıdan geçen akımı direkt olarak ölçmemiz mümkün değildir. Akım trafoları primerden geçen akımı istenilen oranlarda düşürerek sekonder terminallere bağlı cihazlardan akım ölçümü yapmamıza olanak sağlar.

Akım trafoları ayrıca normal çalışma koşullarında, sekonder akımının primer
akımıyla aralarındaki faz farkının yaklaşık sıfır olduğu bir transformatör olarak tanımlanır.

Akım trafolarının genel olarak özelliklerini özetleyecek olursak,

• Ölçü aletlerini ve koruma rölelerini primer geriliminden izole eder, güvenli
  çalışmaya imkân sağlar.
• Değişik primer değerlerine karşılık, standart sekonder değerler elde edilir.
• Akım transformatörlerinin kullanılması, ölçü aletlerinin ve rölelerin küçük
  boyutlu imal edilmesine imkân verir. Büyük akımlar ölçmede daha ekonomik
  bir çözümdür.

Elektronik Akım Trafoları

Elektronik akım trafolarında primer sargı yoktur. Toroid olarak imal edildiklerinden, ortasından geçen kablo veya bara primer sargı görevi yapar. Akım trafosunun sekonder sargısı primerinden geçen gerilimden bağımsız olarak, geçen akıma göre lineer olarak artan ya da azalan miktarda düşük güçlü bir akım ve gerilim oluşturur.

Akım Trafosu Bağlantısı

Akım transformatörlerinin sekonder sargılarının bir ucu emniyet açısından topraklanmalıdır. Bunun nedeni işletmede oluşabilecek arızalar sonucunda akım transformatörünün primer sargısı ile sekonder sargısı arasında oluşabilecek bir kısa devre sonucunda, sekonder alıcıların ve çalışan personelin zarar görmesini engellemek içindir. Bu nedenle, primer bağlantısı yapılmadan önce sekonder terminaller ölçü aletlerine bağlanmalıdır. Eğer sekonder sargı kullanılmayacak ise, kısa devre edilmeli ve tedbir olarak topraklanmalıdır. Bunun nedeni ters manyetik olan oluşmasından dolayı nüve doyuma ulaşıp hem ısınma hem de primer ucunda yüksek gerilim meydana gelerek sistem ve insan sağlığı için tehdit oluşturabilir.

Akım Trafosu Çeşitleri

Akım trafoları kullanılan gerilime, izolasyon şekline ve yapılış tipine göre çeşitlilik gösterebilir.

Kullanılan Gerilime Göre:

AG Akım Trafoları: Fazlar arası 400V olan gerilimlerde kullanılırlar.

OG Akım Trafoları: Fazlar arası 3 – 36 kV olan gerilimlerde kullanılırlar.

İzolasyon Şekline Göre

Yağlı Tip: İzolasyon malzemesi yalıtkan yağdır ve yüksek gerilim de kullanılır.

Kuru Tip: İzolasyon malzemesi olarak reçine, zift veya kağıt kullanılır ve AG ve OG de kullanılırlar.

Yapılışlarına Göre

Sargılı Tip: Bu tip akım trafolarında primer tek iletkenden değil sarımlardan oluşmaktadır. Bu tip akım trafoları çift primer veya çift sekonderden oluşa bilir.

Bara Tipi: Bu tip akım trafolarında primer sargısı yoktur onun yerine şebekedeki faz iletkeni sargı görevi görür.

AHMET EMRE BÜYÜKKÖSE

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSİ

KAYNAKÇA:

EMO, ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİ, SADETTİN GÜLDAR, 2012

MEGEP, ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİ, 2011

ÖLÇÜM TRAFOLARI, KULLANIM AMAÇLARI VE ÖNEMLİ YÖNLERİ, VURAL CANTUP AKKAŞ, 2016

www.kontrolkalemi.com