Straumspennimettun er ástand þar sem segulkjarni CT nær hámarksflæðisgetu og getur ekki lengur umbreytt aðalstraumnum línulega í aukarásina. Þegar mettun á sér stað endurskapar CT-úttakið ekki lengur frumstraumsbylgjuformið nákvæmlega, sem leiðir til brenglaðra aukamerkja, mælivillna og hugsanlegrar misnotkunar hlífðarliða. Skilningur á mettun er mikilvægur fyrir rétta tölvusneiðmyndaval og kerfishönnun, sérstaklega fyrir verndarforrit þar sem bilunarstraumar geta verið margfalt hærra gildi.
Grundvallarorsök mettunar er segulhegðun CT kjarnaefnisins. Straumspennar starfa á þeirri meginreglu að riðstraumurinn framkallar segulflæði til skiptis í kjarnanum, sem aftur framkallar aukaspennu og straum. Þetta samband er línulegt svo lengi sem kjarnaflæðið helst undir mettunarstigi kjarnaefnisins. Hins vegar hafa öll segulmagnaðir efni endanlegt flæði-flutningsgetu. Þegar flæðið fer yfir þetta stig er sagt að kjarninn sé mettaður og línulegt samband milli frum- og aukastrauma rofnar.
Nokkrir þættir geta valdið CT-mettun. Algengasta orsökin er of mikill frumstraumur, svo sem við bilunarástand. Meðan á miklum bilunarstraumi stendur geta rekstrareiginleikar CT truflast, sem veldur óþægindum í notkun hlífðartækja. Þegar aðalstraumurinn fer yfir nákvæmnimörk CT, mettast kjarninn og aukastraumsbylgjuformið brenglast. Stærð bilunarstraumsins, DC hluti bilunarstraumsins, aðal tímafasti og endurstreymi í járnkjarna stuðla allir að mettun.
DC hluti af bilunarstraumi gegnir sérstaklega mikilvægu hlutverki í mettun. Bilunarstraumar í raforkukerfum innihalda oft rotnandi DC offset sem getur knúið CT kjarna í mettun hraðar en AC hluti einn. Þessi DC hlutdrægni getur flýtt fyrir mettun hlífðar CT um nokkrar millisekúndur og aukið flutningsskekkjur á mælingar CT. Áhrifin eru mest áberandi í kerfum með langa tímafasta, eins og þeim sem eru með mikið innleiðandi álag eða langar flutningslínur.
Remanent flæði í CT kjarna er annar áhrifavaldur. Þegar CT er rofin meðan á bilun stendur getur kjarninn haldið eftir segulflæði sem getur verið í sömu átt og flæðið sem myndast við síðari bilun. Þetta varanlega flæði dregur úr flæðisloftrýminu sem er tiltækt fyrir mettun og lækkar í raun mettunarþröskuld CT. Þetta fyrirbæri er sérstaklega vandræðalegt í mismunaverndarkerfum þar sem margar CT verða að starfa í samræmi.
Hægt er að greina upphaf mettunar með því að fylgjast með örvunarstraumnum. Örvunareiginleiki CT sýnir línulegt samband á milli álagðrar spennu og örvunarstraums upp að hnépunkti, þar fyrir utan eykst straumurinn hratt með litlum spennuhækkunum. Þegar komið er inn á mettað svæði getur 10% aukning á beittri spennu valdið 30% til 50% aukningu á aukastraumi, sem gefur til kynna að kjarninn sé ekki lengur fær um að styðja við viðbótarflæði.
Áhrif mettunar á frammistöðu tölvusneiðmynda eru veruleg. Aukastraumurinn brenglast og sýnir venjulega hámarksbylgjulögun með minnkað svæði miðað við aðalstrauminn. Þessi röskun veldur því að virkur RMS aukastraumur er lægri en búist var við, sem veldur van-mælingu á aðalstraumi. Í verndarforritum getur brenglaði aukastraumurinn valdið vanvirkni eða seinkun á notkunartíma hlífðarliða. Seinkun á gengisvirkni getur haft alvarlegar afleiðingar fyrir kerfisstöðugleika og búnaðarvörn.
Val á kjarnaefni gegnir mikilvægu hlutverki við að ákvarða mettunareiginleika. Mismunandi segulmagnaðir efni-þar á meðal kísilstál, ferrít, permalloy, nanókristölluð og formlaus málmblöndur-hafa mismunandi mettunarstig og aðra segulmagnaðir eiginleikar. Kísilsál er algengasta efnið til að vernda CTs vegna mikils mettunarflæðisþéttleika þess, en nanókristallað efni bjóða upp á meiri gegndræpi og minna tap. Val á kjarnaefni felur í sér-viðskipti á milli mettunarframmistöðu, kostnaðar og annarra þátta.
Til að koma í veg fyrir mettun þarf rétta CT hönnun og notkun. Velja verður tölvunarálag, nákvæmniflokk og hnépunktsspennu CT til að tryggja að kjarninn haldist á línulegu svæði sínu undir væntanlegum hámarksbilunarstraumi. Fyrir verndaraðgerðir tilgreinir nákvæmnismarkastuðullinn (ALF) margfeldið af nafnstraumi þar sem CT verður enn að viðhalda tilgreindri nákvæmni sinni. CT með hærra ALF þolir hærri bilunarstrauma án þess að mettast. Að auki, með því að lágmarka aukaálagið-með því að nota lágt-álagslið, stutt kapalhlaup og hæfilegan snúru-þversnið- hjálpar til við að varðveita flæðisloftrými CT.
Í stuttu máli, CT-mettun er grundvallartakmörkun á segulmagnaðir-kjarnastraumspennum sem þarf að stjórna vandlega með réttri hönnun og notkun. Skilningur á orsökum, áhrifum og forvörnum gegn mettun er nauðsynleg til að tryggja áreiðanlega vernd og nákvæma mælingu í raforkukerfum.