Mikä on virtamuuntaja?

Virtamuuntaja on laite, jota käytetään sähkön mittaamiseen. Tyypillisesti sähkövirta jaetaan suurilla jännitteillä, jotka ovat vaarallisia ihmisille. Virtamuuntaja mahdollistaa virran mittaamisen siirtämättä virtaa mittauslaitteeseen, mikä voi olla vaarallista sekä laitteelle että sitä pitävälle henkilölle. Tämä saavutetaan yleensä mittaamalla virran tuottama magneettikenttä virran sijaan.

On kaksi tapaa toimittaa säännöllinen sähkövirta laitteelle: vaihtovirta ja tasavirta, joskus lyhenne AC ja DC. Tasavirtaa käytetään yleensä akkukäyttöisissä laitteissa, mukaan lukien useimmat autot. Voimalaitokset käyttävät vaihtovirtaa sähkön toimittamiseen syrjäisiin paikkoihin, koska tässä muodossa olevaa sähköä voidaan lähettää pitkiä matkoja ilman merkittäviä energiahäviöitä. Suurjännitteiset tasavirtajohdot saavuttavat saman tavoitteen. Molemmat muodot eroavat staattisesta sähköstä, joka on luonnossa esiintyvää sähköä, joka on liian epäsäännöllistä käyttääkseen virtalähteenä.

Sähkönjakelussa käytettävä korkeajännite on vaarallinen mille tahansa, jota ei ole erityisesti suunniteltu tällaisen jännitteen johtamiseen. Mittalaitteet, vaikka ne olisi eristetty suojaamaan käyttäjiä, voivat helposti vaurioitua suurjännitteisen sähkövirran vaihtelujen vuoksi. Virtamuuntaja poistaa nämä vaarat tarjoamalla tarkan mittauksen ilman suoraa yhteyttä itse virtaan. Virtamuuntaja mahdollistaa myös vakiomittaukset useilta eri teholaitteilta. Virranjakelujärjestelmissä käytettävä virta voi vaihdella laitteesta toiseen, joten vakiomittaukset ovat tärkeitä monimutkaisten järjestelmien tehokkaalle hallinnalle.

Suurin osa tehomuuntajista on kytketty virransyöttöjärjestelmään, kuten muuntajat, jotka vähentävät sähköjohtojen korkeajännitettä turvalliseen kotitalouskäyttöön. Virtamuuntaja ei kuitenkaan vaadi fyysistä yhteyttä mitattavaan linjaan. Kaikki sähkövirtaa kantavat laitteet luovat magneettikentän. Virtamuuntaja käyttää tätä magneettikenttää luodakseen virran, joka on suoraan verrannollinen mitattavaan laitteeseen tai linjaan. Esimerkiksi 400 ampeerin lataus voi luoda 4 ampeerin lukeman. Laitteen käyttäjä, tietäen suhteen 1: 100, voi päätellä laitteen todellisen virran.

Virtamuuntaja on tärkeä työkalu sähkötekniikassa. Nykyisiä tasoja on seurattava turvallisuuden ja tehokkuuden vuoksi. Virtamuuntajiin kytketyt mittauslaitteet mahdollistavat tämän valvonnan eri paikoissa koko järjestelmässä. Niillä voidaan myös mitata rakennuksen sähkökäyttöä laskutusta tai tarkastusta varten.