Introducció
Un transformador de corrent (TC) està format per diversos components importants que treballen conjuntament per transformar el corrent elèctric i proporcionar un senyal adequat per a equips de mesura o protecció. Tot i que la construcció exacta varia segons el tipus de TC, el nivell de tensió, la classificació actual, els requisits de precisió i l'aplicació, la majoria dels transformadors de corrent contenen diverses parts fonamentals.
Entendre els components principals d'un transformador de corrent és útil a l'hora de seleccionar, instal·lar, provar o mantenir equips de TC. El nucli magnètic, el circuit primari, el bobinatge secundari, el sistema d'aïllament, els terminals i la carcassa contribueixen al rendiment i la fiabilitat generals del transformador.
Nucli magnètic
El nucli magnètic és un dels components més importants d'un transformador de corrent.
Proporciona un camí magnètic per al flux generat pel corrent primari. Quan el corrent flueix pel conductor primari, crea un camp magnètic. El nucli concentra i guia aquest flux magnètic perquè pugui interactuar eficaçment amb el bobinatge secundari.
El material del nucli i la construcció tenen una influència significativa en el rendiment del CT. Factors com la permeabilitat magnètica, les pèrdues del nucli, les característiques de saturació i les dimensions físiques poden afectar la precisió.
Diferents aplicacions de TC poden requerir diferents dissenys bàsics. Les aplicacions de mesura generalment se centren molt en la precisió de la mesura, mentre que les aplicacions de protecció poden requerir un rendiment adequat en condicions d'error-intenses.
Conductor primari o bobinatge primari
El costat primari és la part del TC que transporta el corrent que es mesura.
Depenent del disseny, el primari pot consistir en un bobinatge dedicat, una barra de coure o un conductor extern que passa per l'obertura del TC.
Els TC de tipus finestra-i toroidals es dissenyen habitualment perquè el conductor existent actuï com a conductor primari. En aquesta disposició, el conductor passa pel nucli magnètic i el TC detecta el camp magnètic produït pel corrent.
El disseny primari està estretament relacionat amb el corrent primari nominal i els requisits d'instal·lació.
Enrotllament secundari
El bobinatge secundari és un altre component essencial.
Consisteix en espires de conductor aïllat enrotllades o associades al nucli magnètic. El flux magnètic canviant generat pel corrent primari indueix un corrent al bobinatge secundari.
El corrent secundari és proporcional al corrent primari segons la relació TC.
El bobinatge secundari està connectat a equips com ara amperímetres, comptadors d'energia, sistemes de monitorització o relés de protecció. El bobinatge s'ha de dissenyar per complir amb les característiques de corrent, precisió, aïllament i càrrega requerides.
Sistema d'aïllament
El sistema d'aïllament separa els components elèctricament conductors i ajuda el TC a suportar la seva tensió nominal i les tensions elèctriques.
Segons el disseny i l'aplicació, l'aïllament pot ser proporcionat per materials com ara aïllament modelat, resina, paper aïllant o altres materials d'aïllament elèctric adequats.
El nivell d'aïllament requerit depèn de la tensió de funcionament i de l'entorn d'instal·lació.
Un bon aïllament és essencial per a la seguretat elèctrica i la fiabilitat{0}}a llarg termini. El disseny de l'aïllament també ha de tenir en compte les condicions ambientals com ara la temperatura, la humitat, la contaminació i l'estrès mecànic.
Terminals
Els terminals TC proporcionen la connexió elèctrica entre el transformador i el circuit extern de mesura o protecció.
Els terminals primaris i secundaris s'han d'identificar clarament perquè el TC es pugui connectar correctament.
Els terminals secundaris són especialment importants perquè un cablejat incorrecte pot afectar la precisió de la mesura, la polaritat i el rendiment de la protecció.
En instal·lacions pràctiques, el disseny dels terminals també ha de proporcionar connexions mecàniques fiables i un aïllament elèctric adequat.
Habitatge o Tancament
La carcassa protegeix els components interns del transformador de corrent de l'entorn i proporciona suport mecànic.
Depenent de l'aplicació, el tancament pot ajudar a protegir el TC de la pols, la humitat, l'impacte mecànic i altres influències ambientals.
Per als quadres elèctrics interiors, són habituals les carcasses compactes modelades. Altres aplicacions poden requerir una protecció mecànica diferent segons l'entorn d'instal·lació.
La carcassa també contribueix a les dimensions físiques i al mètode d'instal·lació del TC.
Estructura de muntatge
Molts transformadors de corrent inclouen característiques de muntatge que els permeten instal·lar-los de manera segura en quadres elèctrics, barres, cables o altres equips.
El mètode de muntatge depèn del disseny del CT. Alguns TC estan dissenyats per al muntatge directe al voltant d'un conductor, mentre que altres poden utilitzar suports, cargols, sistemes de carril DIN o altres estructures mecàniques.
El muntatge correcte és important perquè el moviment o el posicionament inadequat poden afectar la instal·lació i, segons el disseny, el rendiment del sistema de mesura.
Conclusió
Els components principals d'un transformador de corrent inclouen el nucli magnètic, el conductor o bobinatge primari, el bobinatge secundari, el sistema d'aïllament, els terminals, la carcassa i l'estructura de muntatge.
Cada component té un paper específic. El nucli magnètic proporciona el camí magnètic, el primari transporta el corrent mesurat i el secundari produeix el corrent de sortida proporcional utilitzat pels comptadors o dispositius de protecció. El sistema d'aïllament proporciona una separació elèctrica, mentre que els terminals, la carcassa i l'estructura de muntatge admeten una instal·lació segura i fiable.
Com que la construcció del CT varia segons l'aplicació, els usuaris han de tenir en compte la relació de corrent requerida, la precisió, la càrrega, el nivell d'aïllament, el mètode d'instal·lació i les condicions ambientals a l'hora de seleccionar un producte.
Un transformador de corrent dissenyat correctament combina aquests components en un dispositiu fiable per a la mesura, el control i la protecció elèctrica de corrent.