分電盤の電流監視や保護リレー、電力量計の裏側では、必ずといってよいほど「CT(変流器)」が働いています。大きな電流を安全に、正確に測るための縁の下の力持ちです。本記事では、各種トランスを手掛ける北川電機(KEC)が、CTの仕組みと使い方、そして必ず守るべき注意点を解説します。

CT(変流器)とは?

CT(Current Transformer:変流器)とは、大きな電流を、計器で扱える小さな電流に変換するトランスです。たとえば数百〜数千Aの電流をそのまま電流計に流すことはできません。そこでCTを使い、標準化された小電流(二次定格は5Aまたは1Aが一般的)に変換して測定します。トランスの一種ですが、電圧ではなく「電流」を変換・計測するのが特徴です。

CTの仕組み

CTは、主回路の電流が流れる導体を一次側とし、その周りに二次巻線を巻いた構造です。電流は巻数比に反比例して変換されます。

I2 = I1 × (N1 / N2)

一次側は導体1本(1ターン)や貫通バーであることが多く、二次側を多く巻くことで、大きな一次電流を小さな二次電流へと落とします。例えば「1000/5A」のCTは、一次1000Aのとき二次に5Aが流れます。

【重要】通電中に二次側を開放しない

CTを扱ううえで絶対に守るべき注意点があります。それは、一次側に電流が流れている状態で二次側を開放(オープン)してはいけないということです。

二次側を開放すると、二次電流による打ち消しが無くなり、鉄心が過度に磁化されて二次端子に危険な高電圧が発生します。これは絶縁破壊・機器損傷・感電につながります。CTの二次側は、使わないときも必ず短絡(ショート)しておくのが鉄則です。

CTの主な種類

種類

特徴

貫通型

主回路の導体を穴に通すだけ。省スペースで一般的

巻線型

一次側も巻線。小電流域や高精度向け

クランプ型

回路を切らずに挟んで測定。点検・計測に便利

選定のポイント

  • 変流比:一次定格/二次定格(例 1000/5A)。測りたい電流に合わせる。
  • 精度階級:0.5級・1級など。計量用は高精度、保護用は広範囲の応答を重視。
  • 負担(バーデン):二次側に接続できる負荷(VA)。配線やメータの消費に見合う必要がある。
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北川電機のトランス技術

CTは「電流を正確に写し取る」ための精密な磁気部品です。北川電機は、各種トランスの設計・製造で培った磁気設計・巻線技術を活かし、用途に合わせた特注対応を行っています。

よくある質問

CTとトランス(変圧器)は何が違いますか?

どちらもトランスの仲間ですが、一般の変圧器が電圧の変換を目的とするのに対し、CT(変流器)は電流を計測・変換することを目的とします。二次側は電流計や保護リレーなど低負担の機器につなぎます。

なぜ二次側を開放してはいけないのですか?

通電中に二次を開放すると、二次電流による磁束の打ち消しが失われ、鉄心が過励磁になって二次端子に高電圧が発生します。絶縁破壊や感電の危険があるため、二次側は必ず短絡した状態で扱います。

二次定格が5Aと1Aのどちらを選べばよいですか?

配線距離が長い場合は、電圧降下(負担)の小さい1Aが有利なことがあります。短距離で既存メータが5A仕様なら5A、と設備条件に合わせて選定します。

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まとめ

  • CT(変流器)は、大電流を扱いやすい小電流(5A/1A)に変換して測るためのトランス。
  • 二次電流は巻数比に反比例。電流計・保護リレー・電力量計で使う。
  • 通電中の二次開放は高電圧発生の危険。使わないときも二次は短絡しておく。

電流計測・トランスの特注設計は、製品情報お問い合わせから北川電機へ。