מה ההבדל בין שנאי זרם לשנאי מתח?

בתוך המסגרת העצומה של מערכת החשמל, יש שפע של אנרגיה עוצמתית בצורת מתחים גבוהים וזרמים גדולים. בני אדם אינם יכולים לתפוס או למדוד באופן ישיר את האנרגיה העצומה הזו, וזו הסיבה שנאי זרם ושנאי מתח נדרשים כדי לפעול כ"עיניים" ו"אוזניים" של המערכת. ביניהם, שנאי זרם ושנאי מתח הם שני סוגי הליבה ביותר. למרות שיש להם שמות דומים, הפונקציות שלהם שונות למדי, מהווים במשותף את הבסיס למדידה, מדידה והגנה במערכת החשמל.

Ⅰ. משימות הליבה שונות: מדידת זרם מול מדידת מתח

זהו ההבדל המהותי ביותר בין השניים, שקובע את כל מאפייני העיצוב והשימוש שלהם.

⑴ שנאי זרם (CT): תפקידו העיקרי הוא למדוד ולהמיר את הזרם באופן פרופורציונלי. הוא ממיר במדויק את הזרם הגדול בצד הראשוני (המעגל הראשי), כגון 1000A, לזרם קטן סטנדרטי בצד המשני (כגון 5A או 1A), המשמש לאחר מכן מכשירים והתקני הגנה.

⑵ שנאי מתח (PT/VT): תפקידו העיקרי הוא למדוד ולהמיר מתח באופן פרופורציונלי. הוא ממיר במדויק את המתח הגבוה בצד הראשוני (כגון 10kV) למתח נמוך סטנדרטי בצד המשני (בדרך כלל 100V או 100/√3 V), המשמש מכשירים והתקני הגנה.

II. מצבי עבודה ועקרונות מבניים שונים: חיבור סדרתי וחיבור מקבילי

⑴ הסיבה העיקרית להבדלים מבניים:

כאשר CT מחובר במעגל, העכבה שלו עצמה חייבת להיות נמוכה ביותר כדי למנוע השפעה על הזרם הנמדד וגרימת ירידת מתח מיותרת.

כאשר PT מחובר במקביל במעגל, העכבה שלו חייבת להיות גבוהה במיוחד כדי למנוע הוצאת זרם מוגזם (זרם עירור) מהמעגל הראשי, ובכך למנוע כל השפעה על מתח המערכת.

למרות שלשנאי זרם (CTs) ושנאי מתח (PTs/VTs) יש הבדלים מהותיים בעקרונות העבודה, המבנים וכללי השימוש שלהם, הם "שותפי זהב" הכרחיים במערכות חשמל מודרניות. יחד, הם ממירים את האותות המקוריים של המתח הגבוה-ו-הזרם הגבוה לאותות -מתח נמוך- וזרם נמוך- בטוחים וסטנדרטיים, ומספקים את מקור הנתונים הבלעדי לניטור מערכת, מדידה, הגנה ובקרה.