Tipi di trasformatori di corrente

I trasformatori di corrente (CT) riducono o abbassano i livelli di corrente per applicazioni di misurazione o protezione. Sono spesso utilizzati con contatori di wattora e relè di protezione o come bobine di sgancio negli interruttori automatici magnetici.

È importante selezionare un TA con un rapporto spire compatibile con lo strumento di misura o il relè di protezione. Inoltre, il resistore di carico deve essere selezionato con attenzione per ridurre al minimo il rumore e la distorsione del segnale.

Tipi

Esistono molti tipi diversi di trasformatori di corrente allo scopo di misurare gli elevati livelli di corrente alternata trasferiti attraverso i sistemi di alimentazione. Ognuno ha la sua costruzione e design specifico che gli consente di servire a scopi diversi.

La struttura di base dei trasformatori di corrente comprende un avvolgimento primario, un avvolgimento secondario e un nucleo magnetico con materiale isolante. Il tipo scelto deve essere in grado di gestire i livelli attuali nel sistema.

Alcuni tipi di trasformatori di corrente utilizzano un design a finestra che consente di far scivolare il cavo del circuito sul conduttore primario senza scollegarlo. Il conduttore primario in questi tipi può essere costituito da una barra di rame diritta che passa attraverso la finestra per fornire una singola spira o un secondario avvolto con molte spire.

La precisione dei trasformatori di corrente è valutata a pieno carico ed è spesso descritta dalla classe di precisione del rapporto, seguita da un numero che indica la deviazione massima consentita tra le grandezze di corrente primaria e secondaria. Alcuni TA sono classificati per la precisione di misurazione mentre altri sono classificati per applicazioni di protezione.

Applicazioni

Trasformatori di corrente sono utilizzati in molte applicazioni di misurazione per ridurre i livelli di corrente elevati dei circuiti elettronici di potenza a un livello sicuro che può essere misurato con un dispositivo di misurazione. Forniscono inoltre l'isolamento tra le correnti e le tensioni elevate del circuito elettrico e i circuiti di misurazione o protezione.

Generalmente il trasformatore di corrente ha poche spire nell'avvolgimento primario e un numero maggiore di spire nel secondario. Questa disposizione è denominata rapporto di tipo CT. Ad esempio, un avvolgimento primario con una spira è configurato per produrre una corrente secondaria di 5 A per ogni 500 A che fluiscono nel conduttore primario.

Altri tipi di trasformatori di corrente includono quelli a finestra, split core e a barra. Il TA apribile consente di serrare attorno ad esso il conduttore primario ed è progettato per un'installazione rapida. È inoltre progettato per resistere a una sovracorrente termica più elevata e a un tasso di guasto inferiore rispetto al tipo a barra. È importante notare che un trasformatore di corrente non dovrebbe mai essere a circuito aperto mentre è in funzione la corrente primaria. Ciò causerebbe la saturazione del campo magnetico primario e potrebbe comprometterne seriamente la precisione.

Rapporto giri

Il rapporto spire del trasformatore è il rapporto tra il numero di spire sul lato secondario e l'avvolgimento primario. È un test importante da eseguire quando si valuta lo stato di un trasformatore di corrente. Un test del rapporto spire del trasformatore viene comunemente eseguito durante i test di accettazione e durante la manutenzione per rilevare eventuali deterioramenti dell'isolamento, spire in cortocircuito o collegamenti impropri. Viene utilizzato anche per verificare la targa dati del trasformatore.

Il rapporto spire viene calcolato dividendo il numero di spire dell'avvolgimento primario per il numero di spire dell'avvolgimento secondario. Il risultato è un fattore che viene moltiplicato per la corrente che passa attraverso il nucleo per creare la FEM indotta nell'avvolgimento secondario.

Quando si esegue il test del rapporto spire, i puntali devono essere collegati ai terminali/boccole del trasformatore H1, H2 e H3 corrispondenti. Il puntale H0 può essere utilizzato se il trasformatore è collegato a stella. I risultati misurati dovrebbero rientrare nello 0,5% dei rapporti calcolati.

Resistenza di carico

Molti componenti elettrici sono sensibili alle correnti elevate. Pertanto, è importante proteggerli da eventuali danni e garantire che funzionino correttamente. La scelta del trasformatore di corrente giusto è fondamentale per garantire che questi requisiti siano soddisfatti.

Uno degli usi più comuni dei TA è per le applicazioni di misurazione e protezione. Sono utilizzati in una varietà di forme, come la TC a pinza portatile e la TC split core. Sono inoltre disponibili in varie forme, dimensioni e potenze per soddisfare le diverse esigenze applicative.

Il terminale secondario del CT può essere collegato a un resistore di carico per aumentare la tensione di uscita del CT. Tuttavia, va notato che la corrente primaria passerà anche attraverso la resistenza di carico. Per determinare il valore corretto per un resistore di carico, è importante considerare il rapporto spire del TA e il suo grado di precisione. Più alti sono questi valori, più accurata sarà la TC.