計器用変成器

計器用変成器

計器用変成器（けいきようへんせいき、英語: Instrument Transformer）とは、交流における高電圧と大電流を測定するための機器であり、電気計器の測定範囲を広げる役割を持つ。これにより、さまざまな電力システムの測定が可能になる。計器用変成器は、その機能を果たすために他の種類の変成器と異なり、変成比の正確性が特に重要である。また、電力の測定においては、一次側と二次側の位相差が極めて小さいことも求められる。

計器用変圧器

計器用変圧器（けいきようへんあつき、VT、Voltage Transformer）は、交流高電圧を測定するために特別に設計された変圧器の一種である。かつてはPT（Potential Transformer）としても知られていた。この機器の主な機能は、高電圧を制御回路に適しやすい電圧に降圧し、電圧計や保護継電器が適切に動作できるようにすることである。特に電力用変圧器との違いは、測定誤差を最小限に抑えるために、巻線の電気抵抗や磁束の漏れを厳密に管理している点、および二次側に流れる電流がさほど多くないために小容量である点にある。

変圧比

変圧比は、一次電圧と二次電圧の比を示す重要な指標である。具体的な計算式は以下の通りであり、一次巻線と二次巻線の巻数をそれぞれN1とN2、一次電圧と二次電圧をV1とV2とした場合、次の等式が成り立つ。

$$\frac{N_{2}}{N_{1}} = \frac{V_{2}}{V_{1}}$$

計器用変流器

計器用変流器（けいきようへんりゅうき、英語: Current Transformer、CT）は、交流における大電流の測定に特化した機器である。この変流器も、制御回路に適した電圧に降圧させることで、電圧計や保護継電器が正しく機能するために使用される。計器用変流器は、電流の測定を精密に行うために設計されている。

変流比

変流比も、計器用変流器において重要な概念である。これは、一次電流と二次電流の比を示す。この比を求める数式は次のようになり、一次巻線と二次巻線の巻数をそれぞれN1とN2、一次電流と二次電流をI1とI2とした場合、以下のように表される。

$$\frac{N_{2}}{N_{1}} = \frac{I_{1}}{I_{2}}$$

これらの計器用変成器と変流器は、現代の電力システムにおいて測定の精度を保ち、安定性を持たせるために欠かせない存在であり、その技術的特徴は多くの電気的な課題に対応するための基盤となっている。

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