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【比流器選型完整指南】一次側 1.5 倍原則、5A/1A 差異與 VA 容量計算解析

一、 一次側電流選用:黃金 1.2 ~ 1.5 倍原則

選用一次側額定電流(例如 50/5A 中的 50A)時,規格選擇過大或過小都會直接影響量測精確度與設備效能:

選型計算公式:

一次側額定電流 ≈ 負載最大運轉電流 × (1.2 ~ 1.5)

實務試算:若設備最大運轉電流為 40A,乘上 1.25 倍後約為 50A,此時選用 50/5A 比選用 100/5A 更為精準。

為什麼不能選太大?

若以 100/5A 規格量測 20A 電流,二次側輸出僅有 1A,會落入 CT 與儀表的非線性反應區,導致讀數產生顯著誤差。

為什麼不能選太小?

若以 30/5A 規格量測 40A 電流,CT 鐵芯極易進入磁飽和狀態,進而引發異常高溫、線性失真與極大誤差。

二、 二次側電流對照:5A 與 1A 的適用場景

比流器二次側標準輸出主要分為 5A 與 1A 兩種規格,選擇依據主要取決於 CT 與控制儀表的傳輸距離:

二次側規格 適用線路距離 核心優點與特性 建議應用場景
5A 輸出
(標準工業規格)
近距離
(如同一個控制盤/配電箱內)
絕大多數數位電錶、保護繼電器皆原生支援,規格普及且採購與替換成本較低。 一般商業大樓配電盤、工廠馬達控制中心 (MCC)。
1A 輸出
(遠距離專用)
長距離
(CT 與中央監控室距離較遠)
線路傳輸電流小,可大幅降低導線上的壓降 (V=IR) 與線路功率熱損耗 (P=I²R)。 大型太陽能電廠、跨廠區高壓變電站。

三、 準確級(Accuracy Class)與應用對照

根據電力系統的使用目的,比流器(CT)的精度分類與適用環境如下:

計費級(Class 0.2, Class 0.5)

具備極高線性度與極低量測誤差,專用於電力公司電費結算、內部成本分攤及高精度瓦時計。

測量級(Class 1.0, Class 3.0)

適用於一般控制盤面電流錶與日常監控系統,提供現場操作人員即時了解設備運轉狀態。

保護級(Class 5P10, Class 10P10)

專用於保護繼電器與斷路器。特點是在系統發生 10 倍過載故障電流時,CT 鐵芯仍不會立刻飽和,確保保護裝置能準確動作跳脫。

四、 負擔(Burden / VA 容量)計算

負擔(Burden)代表比流器二次側所能帶動的總負載能力,單位為伏安(VA)。

容量評估原則:

CT 額定容量 (VA) > 二次側導線功率損耗 (VA) + 連接電錶之內阻功耗 (VA)

工程提示:若二次側同時串接了多台顯示電錶、或訊號線路拉得較長,務必選用 VA 數較大(如 10VA、15VA)的 CT,避免因容量不足導致訊號衰減與精度下降。

五、 比流器選型常見問題與技術解答 (FAQ)

Q1: 比流器的 Burden (VA) 選擇越大越好嗎?選太高會怎樣?

並非越大越好。雖然選用較大的 VA 數可確保驅動能力,但若實際連接的二次負載 far 小於 CT 的額定 VA 數(例如選用 15VA 但實際僅消耗 1VA),在極低負載下可能會使 CT 誤差稍微增加,且造價與體積也會隨之上升。建議依據實際導線阻抗與儀表功耗加總後留設 20%~50% 裕量即可。

Q2: 什麼是保護級 CT 標示中的「5P10」或「10P10」?

以「5P10」為例:「5P」代表在複合誤差(Protection Pass)範圍內最大誤差為 ±5%;後方的「10」代表極限準確係數 (ALF),意即當系統發生高達 10 倍額定一次電流之短路或過載時,該 CT 仍能保持誤差在 ±5% 以內不發生飽和,確保繼電器正確跳脫。

Q3: 如果我的設備運轉電流經常在 10A 到 200A 之間劇烈變化,該如何挑選 CT 變比?

在此種高動態範圍下,建議挑選具備寬線性範圍的「Class 0.2S」或「Class 0.5S」計費級比流器。標有「S」字樣的 CT 專門針對輕載(低至額定電流 1%~5%)情況下做了線性補償,即使在低電流運轉時依然能維持極高精度。

Q4: 5A 輸出的 CT 可以透過轉接線直接接到 1A 輸入的電錶上嗎?

不可以直接對接!5A 與 1A 的電錶內部量測迴路阻抗不同,直接連接會導致電錶讀數放大 5 倍或造成儀表輸入端過載燒毀。若必須對接,中間需加裝 5A 轉 1A 的中間匹配比流器(Interposing CT)進行電流轉換。

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