Apa perbedaan antara sensor arus dan trafo arus?

Dalam sistem tenaga listrik dan peralatan elektronik modern, pengukuran dan pemantauan arus merupakan bagian penting untuk memastikan pengoperasian sistem yang aman dan stabil. Sensor arus dan transformator arus adalah dua perangkat pengukuran arus yang umum. Meskipun fungsinya serupa, terdapat perbedaan yang signifikan dalam struktur, prinsip kerja, skenario aplikasi, dll. Artikel ini akan menganalisis perbedaan antara sensor arus dan transformator arus secara rinci dari berbagai perspektif untuk membantu pembaca lebih memahami dan memilih peralatan pengukuran yang sesuai.

1. Pengertian dan prinsip dasar

Current Transformer (CT) adalah perangkat listrik yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk mengubah arus besar pada rangkaian primer menjadi arus kecil pada rangkaian sekunder, yang berguna untuk perangkat pengukuran dan proteksi. Biasanya terdiri dari inti besi dan belitan, dan mewujudkan transformasi arus melalui induksi elektromagnetik.

Sensor arus adalah perangkat yang mengubah sinyal arus menjadi sinyal listrik yang dapat diukur (seperti tegangan atau frekuensi). Ada banyak jenisnya, termasuk sensor efek Hall,melangsir、perlawanansensor, dll. Prinsip kerjanya bergantung pada efek fisik yang berbeda, seperti efek Hall, pengurangan tegangan resistor, dll.

2. Perbedaan komposisi struktur

Trafo arus memiliki struktur yang relatif sederhana, terutama terdiri dari inti besi dan belitan. Ukurannya besar dan cocok untuk dipasang pada sistem tenaga tegangan tinggi. Keluaran arus dari belitan sekundernya sebanding dengan arus primer, sehingga mudah untuk dihubungkan langsung ke ammeter atau perangkat proteksi relai.

Sensor arus memiliki struktur yang berbeda-beda. Sensor Hall biasanya berisi inti magnet dan elemen Hall. Mereka kompak dan dapat mencapai pengukuran non-kontak. Shunt menggunakan resistor presisi untuk secara langsung mengukur penurunan tegangan yang dihasilkan oleh arus. Ini memiliki struktur kompak dan cocok untuk aplikasi tegangan rendah.

3. Akurasi dan jangkauan pengukuran

Transformator arus cocok untuk mengukur arus besar dan biasanya digunakan pada sistem tenaga tegangan tinggi. Mereka memiliki rentang pengukuran yang luas dan stabil serta tingkat akurasi yang umumnya berkisar dari level 0,1 hingga level 3 untuk memenuhi kebutuhan pengukuran dan perlindungan sistem tenaga.

Rentang pengukuran sensor arus bervariasi menurut jenisnya. Sensor hall cocok untuk pengukuran arus kecil dan menengah. Mereka memiliki akurasi tinggi dan kecepatan respons yang cepat, dan cocok untuk pemantauan dinamis. Shunt memiliki akurasi yang tinggi, tetapi terutama digunakan untuk pengukuran arus DC atau AC tegangan rendah dan akan menyebabkan kehilangan daya tertentu.

4. Metode instalasi dan keamanan

Transformator arus perlu dihubungkan secara seri pada rangkaian primer, dan rangkaian tersebut harus diputuskan pada saat pemasangan. Pengoperasiannya rumit dan terdapat risiko keselamatan tertentu. Sirkuit sekundernya harus tetap tertutup, jika tidak, tegangan tinggi dapat dihasilkan, membahayakan peralatan dan personel.

Sebagian besar sensor saat ini menerapkan pengukuran non-kontak, terutama sensor efek Hall, yang mudah dipasang, tidak memerlukan pengoperasian mematikan daya, dan sangat aman. Meskipun shunt perlu disambungkan secara seri, ukurannya kecil dan fleksibel dalam pemasangan, sehingga cocok untuk aplikasi tertanam.

5. Perbedaan bidang penerapan

Transformator arus terutama digunakan dalam pengukuran arus, pengukuran dan perlindungan sistem tenaga, dan sangat cocok untuk lingkungan tegangan tinggi dan arus kuat, seperti gardu induk, pembangkit listrik, dll.

Sensor arus banyak digunakan, mencakup otomasi industri, kontrol peralatan rumah tangga, kendaraan listrik, sistem manajemen baterai, dll. Metode pengukurannya yang beragam membuatnya cocok untuk berbagai jenis arus dan kebutuhan pengukuran.

6. Kecepatan respon dan kinerja dinamis

Sensor arus, khususnya sensor Hall, memiliki waktu respons yang cepat dan dapat memantau perubahan arus secara real time, sehingga cocok untuk pengendalian dan perlindungan dinamis.

Kecepatan respons transformator arus relatif lambat dan cocok untuk pengukuran kondisi tunak dan tindakan proteksi. Performa dinamisnya umumnya tidak sebaik sensor saat ini.

7. Biaya dan Pemeliharaan

Trafo arus memiliki biaya produksi yang rendah dan struktur yang sederhana, namun berukuran besar dan memerlukan pemasangan dan pemeliharaan yang rumit.

Biaya sensor arus bervariasi tergantung jenisnya. Sensor hall lebih mahal, namun mudah dipasang dan dirawat, sehingga cocok untuk aplikasi cerdas.

：

Meskipun sensor arus dan transformator arus sama-sama digunakan untuk pengukuran dan pemantauan arus, terdapat perbedaan yang jelas dalam definisi, struktur, rentang pengukuran, metode pemasangan, keselamatan, bidang aplikasi, kecepatan respons, dan biaya. Transformator arus cocok untuk pengukuran tegangan tinggi dan arus besar serta perlindungan sistem tenaga. Mereka memiliki struktur sederhana tetapi pemasangannya rumit. Ada banyak jenis sensor arus, cocok untuk pengukuran arus multi-skenario dan multi-tipe. Mereka mudah dipasang dan memiliki kinerja dinamis yang sangat baik. Pemilihan peralatan harus dipertimbangkan secara komprehensif berdasarkan persyaratan aplikasi spesifik, ukuran saat ini, akurasi pengukuran, dan kondisi lingkungan untuk mencapai hasil pengukuran terbaik dan keamanan sistem.