

高岡智則
年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)
カレントトランスとは?初心者にもわかる仕組みと使い方
現代の電力システムでは多くの場所で電流を測る必要があります。カレントトランスはその名のとおり「電流を変換する装置」です。一次側に大電流が流れる回路を取り扱い、二次側に低い電流を取り出して計測機器へ安全に渡します。
この装置の最大の特徴は、絶縁性と安全性です。一次と二次は電気的に分離されているため、計測機器は高い電圧や大きな電流に直接さらされません。測定だけでなく、保護リレーと組み合わせることで過負荷時の遮断などを行うことができます。
仕組みと原理
カレントトランスは基本的に変圧器の一種で、磁束を利用して一次の電流を二次に誘導します。理論上の法則としては「電流の比は一次/二次の巻数比に等しい」ことです。具体的には、一次が大きな電流で流れているとき、二次はそれに合わせた小さな電流となります。二次側の負荷が重いと測定誤差が生じやすいので、適切な二次負荷(burden)を保つことが重要です。
定格と変換比
カレントトランスには「定格一次電流」「定格二次電流」「変換比」があります。最も一般的な二次電流は 1 A または 5 A です。たとえば 100:5 のカレントトランスなら、一次に 100 A が流れると二次は 5 A になります。メータや保護機器はこの 5 A系の二次電流を基準として設計されています。表を使って代表的な例を示します。
| 変換比 | 意味 | 典型的な用途 |
|---|---|---|
| 1000:5 | 1000 A の一次電流を 5 A に変換 | 大規模発電所の計測 |
| 200:5 | 200 A を 5 A に | 中規模の送電系統 |
| 50:5 | 50 A を 5 A に | 家庭用・中小設備の測定 |
「5 A 二次」を前提とすると、二次回路の負荷が適切でないと測定誤差が増え、保護機器の動作が遅れることがあります。したがって 二次側の負荷は指定値を守ることが重要です。
実際の使い方と注意点
設置時には 磁気回路の隙間(空隙)や取り付け方向に注意します。誤差は取り付け位置や温度、周囲の磁場にも影響されます。取り付け前には、取扱説明書の定格に従い、必要に応じて補償回路や外部ブ load を設けます。
安全のためには、カレントトランスを絶縁ボックスに収め、露出する導体を最小限にします。現場では、穴あけや配線の際に鋭利な工具で導体を傷つけないよう、絶縁処理を徹底します。運用時は過電圧や短絡が起こらないよう、機器の保護回路と連携させておくことが大切です。
まとめ
カレントトランスは、大きな電流を扱う場面で「電流を安全に、正確に測る」ために欠かせない装置です。一次と二次の関係、変換比、負荷条件、絶縁と安全性を理解することが、適切な選定と安定した計測につながります。初心者のうちは、実例と比率の感覚をつかむことから始め、徐々に現場の測定方法へと応用していきましょう。
カレントトランスの同意語
- カレントトランス
- 電流を測定・変換するための変圧器。高電流を低電流に変換して、計測機器や保護装置に安全に信号を供給します。
- 電流トランス
- 電流を測定する目的のトランス(トランスフォーマー)。二次側の電流で計測・保護回路へ信号を提供します。
- 電流変流器
- 電流を変換して二次側に供給する装置。多くは測定・保護のために用いられる変流器の呼び名です。
- 変流器
- 電流を低い値へ変換する装置の一般名称。測定用・保護用として用いられる電流トランスの総称。
- 電流変成器
- 電流を変換する装置の別称。一般には電流を測定用の信号に変換する変圧器(CT)を指します。
- 測定用変流器
- 測定を目的とした変流器。計測機器に信号を渡すためのCTの一種。
- 保護用変流器
- 保護回路(リレーなど)に用いる変流器。高電流を安全に低電流へ変換して知らせます。
- 保護用電流トランス
- 保護機器が反応するための信号を供給する電流トランス。CTの用途の一つ。
- 測定用電流トランス
- 測定目的の電流トランス。精度の高い二次電流を計測機器へ送ります。
- 電流トランスフォーマー
- 正式名称の日本語表記。電流を測定・供給するための変圧器(CT)です。
- カレントトランスフォーマー
- Current Transformerの日本語表記。高電流を測定するための変圧器。
- 二次電流トランス
- CTの二次側に流れる電流を指す用語。測定・保護のための信号源として使われます。
カレントトランスの対義語・反対語
- ボルテージトランス
- 電圧を測定・分圧するためのトランス。カレントトランスの対となる機器で、電流ではなく電圧を扱います。
- 電圧トランス
- 別名・同義語。高電圧系の電圧を低電圧に変換して測定・絶縁を提供するトランス。カレントトランスの対になる測定用機器です。
- ポテンシャルトランス(PT)
- 電圧を測定・分圧するトランスの正式名称。PTとも呼ばれ、カレントトランスの対となる測定用デバイスです。
- VT(Voltage Transformer)
- 英語略称。電圧を測定するトランスで、カレントトランスの対になる変圧器です。
カレントトランスの共起語
- 電流トランス
- カレントトランスの別称で、一次側の高電流を二次側の低電流へ変換して測定や保護回路に供する装置。
- 計器用変流器
- 計器やリレーなどの負荷側機器に安全に電流情報を提供する変流器の正式名称。
- 一次側
- カレントトランスを流れる元の大きな電流が通る側。
- 二次側
- 計測機器や保護回路に接続される、低電流へ変換された側。
- ターン比
- 一次巻数と二次巻数の比。これにより出力電流と入力電流の関係が決まる。
- 定格電流
- 連続使用可能とされる最大の入力電流値。
- 二次端子
- 二次側の接続端子。測定機器やリレーとつなぐ点。
- 絶縁
- 高電圧側と低電圧側を電気的に分離して安全に運用する仕組み。
- 絶縁耐圧
- CTが耐えることができる最大電圧レベルのこと。
- 鉄心 / コア
- 磁気回路を形成する鉄製の中核部分。磁束の集中と伝達を担う。
- 飽和
- 鉄心が磁束の上限に達して非線形になる状態。精度低下の原因になる。
- 精度クラス
- CTの測定誤差の等級。例: クラス0.2、0.5など、用途に応じて選ぶ指標。
- 温度特性
- 温度変化によって精度や感度が変化する性質のこと。
- キャリブレーション
- 正確さを保つための校正作業。定期的に行われることが多い。
- 校正
- 実測値と基準値を合わせて誤差を補正する作業。
- 測定機器
- CTの二次側に接続され、電流情報を表示・記録する機器全般。
- 電力計
- 電力量を測定・表示する計測機器。
- 電流計
- 電流値を表示・記録する計測機器。
- 保護リレー
- 過電流保護などを行うリレー。CTの二次電流を感知して制御する。
- 二次短絡
- 二次側を短絡させる状態。過大電流が流れたり機器を危険にするため通常は避けるべき条件。
- 測定範囲
- 測定可能な電流の範囲。過小・過大領域で誤差が大きくなることがある。
- 結合係数
- 巻線間の磁気結合の強さを示す指標。高いほど信号伝達が効率的。
- 配電盤
- 建物や工場の電力を分配・制御する盤。CTはここで測定・保護に使われることが多い。
- エネルギーマネジメント
- エネルギーの監視・最適化を目的とした管理システム。CTは基本データ源として重要。
カレントトランスの関連用語
- カレントトランス
- 交流回路の電流を低い二次電流に変換する計器用・保護用の変換器。測定機器の入力やリレーの信号源として使われます。
- 電流変成器
- カレントトランスの正式名称または別称。一次の大電流を二次の低電流に変換して、計測・制御に供給します。
- 二次側
- CTの二次巻線。測定・保護回路へ接続され、二次電流が流れます。
- 一次側
- CTの一次巻線。実際に大電流が流れる側で、通常は導体をそのまま通す形です。
- 比率(巻数比)
- 一次巻線と二次巻線の巻数比。二次電流はこの比の逆数に比例して決まります(Isec ≈ Ipri × Np/Ns)。
- 精度等級
- CTの誤差許容を表す指標。0.1、0.5、1.0 などの値で表され、測定用と保護用で要求が異なります。
- 最大二次電流
- 二次側に定格として許容される最大電流。これを超えると誤差が大きくなったり飽和する可能性があります。
- 定格一次電流
- 一次側の公称電流。設計時に想定する最大電流で、機器の耐容量を決定します。
- 測定用CT
- 測定機器の入力に用いられるCT。高精度・低誤差が求められます。
- 保護用CT
- 保護リレー用のCT。信頼性・耐環境性を重視し、誤差の許容範囲が測定用に比べて異なることがあります。
- 飽和 / 核飽和
- 大電流時にコアが磁気飽和して、二次出力が理想値からずれる現象。計測・保護両方に影響します。
- 線形域
- 磁束と出力の関係がほぼ比例する領域。線形域を外れると誤差が増えます。
- 誤差(比率誤差・位相誤差)
- 二次出力が理想値からずれる程度。比率誤差は電流比のずれ、位相誤差は出力波形の位相遅れです。
- 二次側負荷
- 二次側に接続される負荷の容量。規定容量以下に保つと、誤差を一定に保てます。
- 二次側開放
- 二次側を開放すると高電圧が発生し危険。飽和や絶縁破壊の原因にもなります。
- 絶縁耐圧
- 一次・二次間およびCT本体の絶縁耐圧。高電圧環境での安全性を保証します。
- 温度上昇
- 負荷・周囲温度によりコア・絶縁材の温度が上昇します。過熱は性能劣化の原因です。
- 適用規格
- CTの定格・性能を定義する規格。IEC 61869、IEC 60044、IEEE C37.100 などが代表例です。
- 出力電流
- 二次出力は通常1Aまたは5Aが標準です。測定用は1A、保護用は5Aがよく使われます。
- 取付・接続方法
- 導体を一次に通し、二次側は閉回路で接続します。適切な絶縁と配線が必要です。
- 使用環境
- 湿度・温度範囲・振動・耐環境性など、設置場所の条件を守ることが重要です。
- 校正・メンテナンス
- 定期的な点検・校正により、誤差を確認し補正します。
カレントトランスのおすすめ参考サイト
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