Jännitemuuntajan toimintaperiaate

Sen toimintaperiaate on sama kuin muuntajan, ja sen perusrakenne on myös rautasydän sekä ensiö- ja toisiokäämit. Ominaisuus on, että kapasiteetti on hyvin pieni ja suhteellisen vakio, ja se on normaalikäytössä lähellä kuormittamatonta tilaa.
Itse jännitemuuntajan impedanssi on hyvin pieni. Kun toisiopuoli on oikosuljettu, virta kasvaa jyrkästi ja polttaa kelan. Tästä syystä jännitemuuntajan ensiöpuoli on kytketty sulakkeella, ja toisiopuoli on maadoitettu luotettavasti, jotta toisiopuolella ei ole suurta potentiaalia maahan, kun ensiö- ja toisiopuolen eristys vaurioituu, mikä aiheuttaa henkilö- ja laiteonnettomuudet.
Mittaukseen käytettävä jännitemuuntaja tehdään yleensä yksivaiheiseksi kaksikelarakenteeksi ja sen ensiöjännite on mitattu jännite (kuten sähköjärjestelmän verkkojännite). Sitä voidaan käyttää yksivaiheisena tai liittää VV-muotoon kolmeen vaiheeseen. Laboratoriossa käytetyssä jännitemuuntajassa on usein ensiöpuolella useita hanat eri jännitteiden mittaustarpeita varten. Suojamaadoituksen jännitemuuntajassa on myös kolmas käämi, jota kutsutaan kolmikelaiseksi jännitemuuntajaksi. Kolmivaiheinen kolmas käämi on kytketty avoimeen kolmioon ja avoimen kolmion kaksi ulostulopäätä on kytketty maadoitussuojareleen jännitekäämiin.
Normaalikäytössä sähköjärjestelmän kolmivaiheinen jännite on symmetrinen ja kolmivaiheisen indusoidun sähkömoottorivoiman summa kolmanteen kelaan on nolla. Kun yksivaiheinen maadoitus tapahtuu, nollapiste siirtyy ja avoimen kolmion napojen väliin ilmestyy nollajännite, joka saa releen toimimaan, mikä suojaa sähköjärjestelmää.
Kun käämiin ilmestyy nollasekvenssin jännite, vastaavaan rautasydämeen ilmestyy nollasekvenssin magneettivuo. Tästä syystä tässä kolmivaiheisessa jännitemuuntajassa on sivujohdin (10 kV ja alle) tai kolme yksivaiheista jännitemuuntajaa. Tälle muuntajalle kolmannen kelan tarkkuusvaatimus ei ole korkea, mutta sillä on oltava tietty yliherätysominaisuus (eli kun ensiöjännite kasvaa, myös rautasydämen magneettivuon tiheys kasvaa vastaavan kerran ilman vahingoittaa).
Jännitemuuntaja on korvaamaton sähkölaite voimansiirto- ja virransyöttöjärjestelmissä, kuten voimalaitoksissa ja sähköasemissa. Tarkkuusjännitemuuntaja on sähkötestilaboratorioissa käytetty instrumentti mittausrajan laajentamiseen sekä jännitteen, tehon ja sähköenergian mittaamiseen. Jännitemuuntajat ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin muuntajat, joita molempia käytetään linjan jännitteen muuntamiseen.
Miksi linjan jännitettä on muutettava? Tämä johtuu siitä, että johdon jännite vaihtelee suuresti erilaisten sähköntuotannon, siirron ja kulutuksen tilanteiden mukaan. Jotkut ovat matalajännitteisiä 220 V ja 380 V, ja jotkut ovat kymmenien tuhansien volttien tai jopa satojen tuhansien volttien korkeajännitteitä. Näiden pienten ja korkeiden jännitteiden suoraa mittaamista varten on tarpeen tehdä vastaavat pien- ja korkeajännitteiset volttimittarit ja muut instrumentit ja releet verkkojännitteen mukaan. Tämä ei ainoastaan ​​tuo suuria vaikeuksia instrumenttien valmistukseen, vaan mikä vielä tärkeämpää, on mahdotonta tehdä suoraan suurjänniteinstrumentteja ja mitata jännitettä suoraan suurjännitelinjoista, eikä se ole ehdottomasti sallittua.