Cosa sono i trasformatori di corrente?

Trasformatori di corrente sono una parte essenziale di qualsiasi installazione industriale e vengono utilizzati per diverse applicazioni. Sono utilizzati per misurare il consumo elettrico, per proteggere l'infrastruttura elettrica da sovraccarichi e cortocircuiti e per misurare la tensione in ingresso dalle linee di trasmissione di energia ad alta tensione.

Possono essere trovati in molti stili, forme e potenze e sono una scelta popolare per gli elettricisti di tutto il mondo. Questi includono tipi a morsetto, a nucleo apribile e a nucleo solido per applicazioni a bassa e media tensione.

I TA vengono utilizzati per misurare la corrente che passa attraverso un conduttore, in genere utilizzando il campo magnetico creato quando la corrente scorre attraverso un nucleo toroidale. Questa corrente induce quindi una tensione nell'avvolgimento secondario.

Un TA è costituito da un nucleo in acciaio laminato, un avvolgimento secondario attorno al nucleo e materiale isolante che circonda gli avvolgimenti secondari. Quando la corrente passa attraverso un conduttore, genera un campo magnetico perpendicolare alla direzione del flusso. Il campo magnetico risultante induce una tensione nell'avvolgimento secondario del TA che può quindi essere misurata con uno strumento o un misuratore.

L'avvolgimento primario di un TA è solitamente costituito da una pesante barra di rame che passa attraverso un nucleo toroidale. L'anello del nucleo toroidale viene quindi avvolto con spire di filo di rame, talvolta con un raccordo a ciambella su un'estremità. Questo tipo di TC è noto anche come TC "a finestra".

In generale, il secondario nominale di un TA è di 5 o 1 A. Ciò si basa sul rapporto spire dell'avvolgimento secondario e sulla classificazione del conduttore di carico principale del trasformatore di corrente.

Le classi di precisione sono suddivise in precisione di misurazione e precisione di protezione (relè). La classe di misurazione di un TA determina la misura in cui l'errore di corrente e lo sfasamento tra la corrente primaria e quella secondaria rientrano in un valore predeterminato. La classe di protezione (relè) di un TA determina l'entità del carico massimo consentito per un dato TA.

Quando la corrente di carico principale di un TA è superiore al valore nominale del TA, potrebbe esserci un flusso magnetizzante eccessivo nell'avvolgimento secondario che può causare la rottura dell'isolamento secondario. Ciò può comportare una perdita di precisione del dosaggio.

Per evitare questo problema, nel secondario di un trasformatore di corrente viene inserito un relè di protezione per ridurre la corrente che scorre attraverso il circuito. Ciò consentirà al CT di continuare a funzionare come dispositivo di misurazione, ma impedirà anche la generazione di corrente eccessivamente elevata nell'avvolgimento primario del CT, causando una rottura dell'isolamento secondario e una perdita di precisione della misurazione.

Come tutti i trasformatori, i TA hanno una quantità massima di energia che può essere trasformata in un'altra forma di energia. Questo limite è chiamato “onere” del CT.

Se il carico di un TA supera la sua capacità nominale, perderà precisione e potrebbe persino diventare pericoloso da utilizzare poiché può causare danni agli strumenti collegati. Questo è il motivo per cui l'onere di un CT deve essere misurato per garantire che soddisfi le specifiche della sua applicazione.