Вибір між вторинними трансформаторами струму на 1 А та 5 А є одним із найважливіших рішень у проектуванні системи вимірювання електроенергії. Хоча обидва типи виконують ту саму фундаментальну функцію-зменшуючи високі первинні струми до безпечних, вимірюваних рівнів-, відмінності в їхніх електричних характеристиках, фізичній конструкції та придатності застосування є суттєвими. Розуміння цих відмінностей є важливим для вибору оптимального КТ для будь-якої установки.
Найсуттєвіша відмінність між трансформаторами струму 1 А та 5 А полягає в їх здатності переміщати навантаження на відстань. Втрати потужності у вторинному ланцюзі пропорційні квадрату сили струму, тобто вторинна обмотка 5 А створює в 25 разів більше втрат у кабелі, ніж вторинна обмотка 1 А за однакового опору та довжини провідника. Цей зв'язок має глибокі наслідки для проектування системи. На практиці, якщо трансформатор струму 5 А може передати сигнал на 100 метрів через даний кабель, трансформатор струму струмом 1 А може передати той самий сигнал приблизно на 2500 метрів через той самий кабель з еквівалентними втратами.
Ця різниця в можливостях навантаження безпосередньо впливає на вибір програми. Вторинна обмотка 5 А є стандартним вибором, якщо прилади або реле розташовані поблизу трансформатора-зазвичай у межах 10 метрів (30 футів). Це обмеження відстані не є довільним; це відображає практичне обмеження, що за межами 10 метрів навантаження на кабель для 5 A CT стає надмірним відносно номінальної VA CT. Для відстаней понад 10 метрів кращим рішенням є вторинна обмотка 1 А.
Фізична конструкція КТ суттєво відрізняється між двома типами. Оскільки струм вторинної обмотки обернено пропорційний числу витків вторинної обмотки (Is=Ip × Np / Ns), трансформатор струму на 1 А потребує в п’ять разів більше витків вторинної обмотки, ніж трансформатор струму на 5 А для того самого первинного струму. Наприклад, 1000:5 CT вимагає 200 вторинних витків для одного первинного витка, тоді як 1000:1 CT вимагає 1000 вторинних витків. Це призводить до фізично більшого та важчого КТ з відповідно вищою вартістю виробництва. Додаткова мідь у вторинній обмотці також збільшує внутрішнє навантаження КТ.
Незважаючи на вищу вартість трансформаторів струму, загальна економіка системи часто віддає перевагу трансформаторам струму 1 А для -додатків на великих відстанях. Економія поперечного-перерізу кабелю та монтажних робіт може суттєво перевищити додаткову вартість самого КТ. Для трансформатора струму 5 А, щоб зменшити втрати кабелю до прийнятного рівня протягом тривалого терміну експлуатації, потрібен великий поперечний-переріз провідника-часто 6 мм² або більше-, який є дорогим і важким для встановлення. 1 A CT може досягти еквівалентної продуктивності з кабелем 2,5 мм², що призводить до значної економії матеріалів і встановлення.
Характеристики точності двох типів також відрізняються. Загалом трансформатори струму 5 А доступні в більш широкому діапазоні класів точності, оскільки стандарт 5 А виграє від більших обсягів виробництва та більш зрілих виробничих процесів. ТТ класу 0,2S і 0,5S частіше доступні з вторинними обмотками 5 А, ніж з вторинними обмотками 1 А. Для програм вимірювання прибутку, де потрібна найвища точність, трансформатори струму 5 А можуть запропонувати більш широкий вибір сертифікованих моделей. Однак для програм, де найвища точність не є критичною, різниця часто незначна.
Програми захисту вводять додаткові міркування. Захисні трансформатори струму повинні підтримувати точність під час несправності, коли первинні струми можуть у багато разів перевищувати номінальне значення. Вищий вторинний струм 5 А ТТ може забезпечити краще співвідношення-до-шуму для входів реле, особливо якщо реле розташоване поблизу ТТ. Однак сучасні цифрові реле з високим-імпедансом входів і вдосконаленою фільтрацією можуть ефективно працювати з трансформаторами струму 1 А або 5 А. Ключова вимога полягає в тому, щоб напруга в точці перегину КТ і граничний коефіцієнт точності (ALF) відповідали схемі захисту.
Міркування встановлення та обслуговування також відрізняються. Вторинна обмотка 5 А є домінуючим стандартом у багатьох регіонах, що означає, що змінні трансформатори струму, лічильники та реле є більш доступними. Вторинна обмотка 1 А, незважаючи на те, що є стандартною, менш поширена на деяких ринках, що потенційно може призвести до більш тривалого часу для заміни обладнання. Для критичних установок, де важлива швидка заміна, цей фактор доступності може вплинути на вибір.
Температурні ефекти є ще одним відмінним фактором. Вищі вторинні струми в трансформаторах струму 5 А створюють більше тепла у вторинній обмотці та підключених кабелях. В установках із високою температурою навколишнього середовища або обмеженою вентиляцією додаткове тепло від трансформатора струму 5 А може вимагати зниження номінальних характеристик або додаткових заходів для охолодження. ТТ 1 А з нижчим вторинним струмом генерує менше тепла та більш стійкий до високих-температурних середовищ.
Підсумовуючи, вибір між трансформаторами струму на 1 А та 5 А передбачає ретельну оцінку відстані проводки, вимог до навантаження, потреб у точності, фізичного простору та економіки системи. Для застосування на короткі-відстані з високою{4}}точністю в звичайних розподільних пристроях стандартним вибором залишаються трансформатори струму на 5 А. Для -додатків на великій відстані, установок із високим навантаженням на кабель або проектів, де вартість кабелю та трудомісткість монтажу є важливими факторами, трансформатори струму 1 A пропонують переконливі переваги. Рішення має бути прийняте на ранній стадії процесу проектування та узгоджене з вибором усього вимірювального та захисного обладнання.