Biến dòng (CT - Current Transformer)

23-07-2025

Biến dòng (CT - Current Transformer)

Ứng Dụng Biến Dòng (CT) Trong Hệ Thống Báo Dòng AC

Giới thiệu

Biến dòng (CT - Current Transformer) là một thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đo lường và bảo vệ điện xoay chiều (AC). Vai trò chính của CT là chuyển đổi dòng điện lớn trong mạch chính thành dòng nhỏ hơn, phù hợp với các thiết bị đo và xử lý tín hiệu. Đây là giải pháp an toàn và hiệu quả để giám sát dòng điện và phát hiện các tình trạng bất thường như quá tải, rò rỉ hoặc sự cố hệ thống.

Trong ứng dụng thực tế, CT thường được kết hợp với các mạch xử lý tín hiệu để xây dựng hệ thống báo dòng AC, giúp cảnh báo người vận hành hoặc tự động ngắt thiết bị khi dòng điện vượt quá giới hạn cho phép.

Nguyên lý hoạt động

Biến dòng hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp (dây tải chính), nó tạo ra từ trường biến thiên. Từ trường này cảm ứng dòng điện vào cuộn thứ cấp của CT. Dòng này có giá trị nhỏ hơn và tỷ lệ thuận với dòng ban đầu, cho phép đo lường an toàn.

Tỷ lệ biến đổi thường được ghi rõ trên thân CT, ví dụ: 100A/5A hoặc 30A/1V, tùy theo loại đầu ra là dòng điện hay điện áp.

Cấu trúc hệ thống báo dòng AC

Một hệ thống báo dòng AC sử dụng CT thường bao gồm các thành phần chính sau:

Biến dòng (CT): đo và chuyển đổi dòng điện tải thành tín hiệu đầu ra nhỏ hơn.
Điện trở tải (burden resistor): chuyển dòng thành điện áp nếu CT có đầu ra là dòng.
Mạch chỉnh lưu và lọc: chuyển đổi tín hiệu điện áp AC sang DC để xử lý dễ dàng hơn.
Khối xử lý tín hiệu: có thể là mạch tương tự (so sánh điện áp với ngưỡng) hoặc mạch số (vi điều khiển).
Thiết bị đầu ra: còi báo, đèn LED, relay hoặc các hệ thống điều khiển khác.

Sơ đồ nguyên lý cơ bản

Một hệ thống cảnh báo dòng điện AC hoạt động theo nguyên lý sau:

Nguồn AC → Biến dòng (CT) → Điện trở tải → Mạch chỉnh lưu → Bộ xử lý → Cảnh báo

Trong đó, bộ xử lý sẽ so sánh điện áp đầu ra (đại diện cho dòng điện tải) với một ngưỡng đặt trước. Khi dòng vượt ngưỡng, tín hiệu cảnh báo sẽ được kích hoạt.

hình ảnh một số loại biến dòng phổ biến

Lựa chọn thiết bị phù hợp

Khi thiết kế hệ thống, cần lựa chọn loại CT phù hợp với dòng tải thực tế. Một số dòng CT phổ biến:

Mã thiết bị	Dòng định mức	Đầu ra
SCT-013-000	0 – 100A	50 mA
SCT-013-030	0 – 30A	1 V (voltage)
PZCT-02	0 – 10A	5 mA

Tùy vào loại CT, cần bổ sung mạch phù hợp để đảm bảo tín hiệu ra ổn định và dễ xử lý.

Ưu điểm của giải pháp

An toàn: Không cần nối trực tiếp vào dây tải chính.
Đơn giản: Có thể triển khai với mạch điện cơ bản hoặc kết hợp với vi điều khiển.
Hiệu quả: Phát hiện nhanh sự cố quá dòng, giúp bảo vệ thiết bị.
Mở rộng: Có thể tích hợp với hệ thống IoT hoặc SCADA để giám sát từ xa.

Lưu ý khi triển khai

Luôn đấu đúng tải cho cuộn thứ cấp của CT, không để hở mạch.
Lựa chọn điện trở tải phù hợp với dải đo và loại CT.
Nếu cần độ chính xác cao, nên hiệu chuẩn tín hiệu đầu ra.
Với hệ thống AC nguy hiểm, nên sử dụng cách ly quang hoặc cách ly tín hiệu để đảm bảo an toàn.

Kết luận

Biến dòng (CT) là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống điện hiện đại, đặc biệt là trong giám sát và bảo vệ dòng điện xoay chiều. Khi được kết hợp với các mạch xử lý tín hiệu phù hợp, CT có thể tạo thành một hệ thống cảnh báo dòng điện chính xác, hiệu quả và dễ triển khai. Đây là giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng dân dụng, công nghiệp và tự động hóa.

Cùng Thuận Phát tìm hiểu và lựa chọn giải pháp biến dòng phù hợp cho hệ thống điện của bạn nhé!

Liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ nhanh chóng và chuyên nghiệp!