การจัดระดับความถี่ของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจะระบุความถี่หรือช่วงความถี่ที่ความถูกต้องแม่นยำและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของ CT นั้นถูกต้อง โดยทั่วไปแล้ว CT มาตรฐานได้รับการออกแบบสำหรับการทำงานที่ 50 Hz หรือ 60 Hz ขึ้นอยู่กับระบบไฟฟ้าในภูมิภาคที่จะติดตั้ง พิกัดความถี่เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ เนื่องจากคุณลักษณะทางแม่เหล็กของ CT- ดังนั้นความแม่นยำและความอิ่มตัวของสีจึงขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสที่กำลังแปลง
อัตราความถี่ที่พบบ่อยที่สุดคือ 50 Hz และ 60 Hz การเลือกระหว่างสองความถี่นี้จะขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานของระบบไฟฟ้าของประเทศหรือภูมิภาค ยุโรป เอเชีย แอฟริกา และอเมริกาใต้ส่วนใหญ่ใช้ระบบ 50 Hz ในขณะที่อเมริกาเหนือและบางส่วนของอเมริกาใต้และเอเชียใช้ระบบ 60 Hz CT สมัยใหม่หลายเครื่องได้รับการออกแบบมาเพื่อการทำงานที่ทั้ง 50 Hz และ 60 Hz โดยมีการระบุอัตราความถี่เป็น "50/60 Hz" บนแผ่นป้าย ความสามารถความถี่คู่-นี้ให้ความยืดหยุ่นสำหรับแอปพลิเคชันที่อาจใช้ CT ในภูมิภาคต่างๆ หรือที่ความถี่ของระบบอาจเปลี่ยนแปลง
การจัดอันดับความถี่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของ CT หลายประการ ผลกระทบพื้นฐานที่สุดคือต่อฟลักซ์คอร์ แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดทุติยภูมิจะเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก ซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ สำหรับภาระกระแสหลักและกระแสทุติยภูมิที่กำหนด ฟลักซ์คอร์ที่ต้องการจะต่ำกว่าที่ความถี่สูงกว่าและสูงกว่าที่ความถี่ต่ำกว่า ซึ่งหมายความว่า CT ที่ออกแบบมาสำหรับการทำงาน 50 Hz อาจอิ่มตัวที่กระแสหลักที่ต่ำกว่าเมื่อทำงานที่ 60 Hz และในทางกลับกัน
ความแม่นยำของ CT ถูกกำหนดไว้ที่ความถี่ที่กำหนด ความแม่นยำของหม้อแปลงกระแสระบุโดยคลาสตามที่กำหนดในมาตรฐานที่ความถี่ 50/60 เฮิรตซ์ โดยสมมติว่ากระแสไซน์ซอยด์ การทำงานที่ความถี่ที่แตกต่างจากความถี่ที่กำหนดอย่างมากอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดจริงเกินขีดจำกัดระดับความแม่นยำที่ระบุได้ ข้อผิดพลาดของอัตราส่วนและข้อผิดพลาดของเฟสนั้นขึ้นอยู่กับความถี่- และพฤติกรรมของข้อผิดพลาดที่ปิด-ความถี่ปกตินั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบของ CT และวัสดุแกนกลาง
ในระบบกำลังไฟฟ้าจริง รูปคลื่นของกระแสไฟฟ้าไม่ค่อยเป็นแบบไซน์ซอยด์เพียงอย่างเดียว โหลดแบบไม่เชิงเส้น เช่น ตัวขับความเร็วแปรผัน- ตัวแปลงอิเล็กทรอนิกส์ และแสงคอมแพคฟลูออเรสเซนต์จะทำให้เกิดฮาร์โมนิคที่บิดเบือนรูปคลื่นของกระแสไฟฟ้า ปริมาณฮาร์มอนิกนี้อาจส่งผลต่อความแม่นยำของ CT เนื่องจากการตอบสนองของ CT ต่อความถี่ฮาร์มอนิกแตกต่างจากการตอบสนองต่อความถี่พื้นฐาน ปริมาณฮาร์มอนิกจะเพิ่มความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกทั้งหมด และทำให้เกิดการแทนที่เฟสระหว่างกระแสปฐมภูมิและกระแสทุติยภูมิ สำหรับการใช้งานที่ฮาร์โมนิคมีความสำคัญ ควรเลือก CT ที่มีการตอบสนองความถี่กว้างและความเพี้ยนของฮาร์โมนิคต่ำ
การตอบสนองความถี่ของ CT ขึ้นอยู่กับวัสดุแกนกลางและการออกแบบขดลวด ที่ความถี่ที่สูงขึ้น การสูญเสียกระแสไหลวนในแกนกลางจะเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำและเพิ่มภาระภายใน ที่ความถี่ต่ำ คอร์ฟลักซ์จะเพิ่มขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ซึ่งอาจนำไปสู่การอิ่มตัวก่อนเวลาอันควร ผู้ออกแบบ CT ต้องปรับสมดุลเอฟเฟกต์เหล่านี้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ตลอดช่วงความถี่ที่คาดหวัง
แอปพลิเคชันบางตัวต้องการ CT ที่มีช่วงความถี่ขยาย ตัวอย่างเช่น การตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้าอาจต้องมีการวัดกระแสฮาร์มอนิกที่แม่นยำจนถึงฮาร์มอนิกลำดับที่ 50 หรือมากกว่านั้น สำหรับการใช้งานดังกล่าว สามารถใช้ CT ที่มีช่วงความถี่ขยายไปถึงหลายกิโลเฮิรตซ์ได้ การศึกษาลักษณะเฉพาะของหม้อแปลงกระแส 50/60 Hz ตั้งแต่ 20 Hz ถึง 10 kHz ได้รับการศึกษาเพื่อทำความเข้าใจว่า CT มาตรฐานเหมาะสมกับการวัดกระแสที่ความถี่อื่นนอกเหนือจากความถี่พื้นฐานได้ดีเพียงใด
พิกัดความถี่ยังส่งผลต่อลักษณะอิมพีแดนซ์และแรงดันไฟฟ้าตกของ CT อีกด้วย ที่ความถี่สูง ค่ารีแอกแตนซ์อินดัคทีฟของขดลวดทุติยภูมิจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ภาระภายในของ CT เพิ่มขึ้นและส่งผลต่อความแม่นยำ ภาระของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออาจแตกต่างกันไปตามความถี่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีส่วนประกอบแบบเหนี่ยวนำหรือแบบตัวเก็บประจุ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในภาระทั้งหมด และผลที่ตามมาคือความแม่นยำของ CT
การใช้งานด้านการป้องกันทำให้เกิดข้อควรพิจารณาด้านความถี่เพิ่มเติม รีเลย์ป้องกันต้องตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อกระแสฟอลต์ ซึ่งอาจมีส่วนประกอบ DC และความถี่ฮาร์มอนิก นอกเหนือจากความถี่พื้นฐาน ความสามารถของ CT ในการสร้างกระแสความผิดปกติเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะการตอบสนองความถี่ โดยทั่วไป CT การป้องกันได้รับการออกแบบให้มีการตอบสนองความถี่ที่กว้างกว่า CT การวัดแสง เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่เพียงพอในระหว่างสภาวะความผิดปกติ
การเลือก CT ที่มีพิกัดความถี่ที่ถูกต้องถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงการวัดที่แม่นยำและการป้องกันที่เชื่อถือได้ การใช้ CT 50 Hz ในระบบ 60 Hz (หรือกลับกัน) อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดด้านความแม่นยำซึ่งเกินขีดจำกัดคลาสที่ระบุของ CT ในระบบที่ความถี่อาจแตกต่างกัน-เช่น ในไมโครกริดแบบเกาะหรือระหว่างการรบกวนของระบบ- อาจจำเป็นต้องมี CT ที่มีพิกัดความถี่กว้างกว่าหรือการทดสอบเพิ่มเติม
โดยสรุป การจัดระดับความถี่เป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่กำหนดช่วงความถี่ในการทำงานซึ่งความถูกต้องแม่นยำและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของ CT นั้นถูกต้อง การเลือกพิกัดความถี่ที่เหมาะสม-ซึ่งตรงกับความถี่ของระบบไฟฟ้าและปริมาณฮาร์มอนิกที่คาดหวัง-ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจว่าการวัดกระแสที่เชื่อถือได้และแม่นยำในทุกสภาวะการทำงาน