Introducció
Un transformador de corrent (TC) és un dispositiu elèctric important que s'utilitza per mesurar i controlar el corrent en sistemes elèctrics. Permet mesurar de manera segura els corrents elèctrics elevats convertint-los en un corrent proporcional més petit que pot ser gestionat per comptadors, equips de monitorització i relés de protecció. Els transformadors de corrent s'utilitzen àmpliament en sistemes de distribució d'energia, equips industrials, aparells de commutació, mesurament elèctric i aplicacions de protecció.
En moltes instal·lacions elèctriques, el corrent que flueix per un conductor pot ser massa alt perquè un instrument de mesura estàndard es connecti directament. Un transformador de corrent proporciona una solució pràctica aïllant elèctricament el circuit de mesura del circuit primari d'alta-intensitat mentre produeix un corrent secundari mesurable.
Entendre com funciona un transformador de corrent és essencial a l'hora de seleccionar, instal·lar i utilitzar TC en un sistema elèctric.
Què és un transformador de corrent?
Un transformador de corrent és un tipus de transformador d'instrument dissenyat per reduir un corrent primari elevat a un corrent secundari inferior adequat per a equips de mesura o protecció.
Un TC típic té un circuit primari, un nucli magnètic i un bobinatge secundari. El costat primari transporta el corrent que es mesura, mentre que el costat secundari està connectat a un instrument de mesura, comptador d'energia, dispositiu de monitorització o relé de protecció.
Per exemple, un TC amb una relació de 500/5A està dissenyat de manera que un corrent primari de 500A correspongui aproximadament a un corrent secundari de 5A en condicions nominals. Això permet als equips dissenyats per a un corrent relativament petit controlar un corrent elèctric molt més gran.
La relació CT, la precisió, la càrrega, el nivell d'aïllament i els requisits d'aplicació són factors importants a l'hora de seleccionar un transformador de corrent.
Com funciona un transformador de corrent?
Un transformador de corrent funciona segons el principi d'inducció electromagnètica.
Quan el corrent altern flueix pel conductor primari, crea un camp magnètic al voltant del conductor. Aquest camp magnètic travessa el nucli magnètic del TC i indueix un corrent al bobinatge secundari.
El corrent secundari és proporcional al corrent primari segons la relació nominal del transformador. Si el corrent primari augmenta, el corrent secundari també augmenta proporcionalment dins del rang de funcionament normal del TC.
Per exemple, amb un transformador de corrent de 1000/5A, un corrent primari de 1000A correspon a aproximadament 5A al costat secundari. A un corrent primari de 500 A, el corrent secundari seria d'aproximadament 2,5 A en condicions ideals.
Aquesta transformació permet controlar grans corrents sense connectar directament conductors d'alta-intensitat a instruments de mesura sensibles.
Components principals d'un transformador de corrent
Tot i que els dissenys de TC varien segons l'aplicació, la majoria dels transformadors de corrent contenen diversos components essencials.
El nucli magnètic proporciona un camí per al flux magnètic generat pel corrent primari. El disseny del nucli té una influència significativa en la precisió i el rendiment del TC.
El conductor o bobinat primari transporta el corrent que cal mesurar. Depenent del tipus de TC, el primari pot ser un bobinatge integrat-, una barra o el conductor que passa per l'obertura del TC.
El bobinatge secundari produeix el corrent inferior que es connecta als comptadors, equips de control o dispositius de protecció.
El sistema d'aïllament separa els circuits elèctrics i ajuda el transformador a suportar la tensió de funcionament i les tensions elèctriques requerides.
On s'utilitzen els transformadors de corrent?
Els transformadors de corrent s'utilitzen en una àmplia gamma d'aplicacions elèctriques. En els sistemes de distribució d'energia, els TC es poden utilitzar per mesurar el corrent, controlar l'energia i protegir el sistema.
En els aparells de commutació, els transformadors de corrent poden proporcionar senyals de corrent als relés de protecció perquè es puguin detectar condicions elèctriques anormals.
A les instal·lacions industrials, els TC s'utilitzen habitualment per supervisar motors, quadres elèctrics, equips de producció i altres càrregues de corrent alta-.
També s'utilitzen àmpliament en sistemes de mesura d'energia. En proporcionar un corrent secundari proporcional, un TC permet que un comptador d'energia mesura el consum elèctric en sistemes on el corrent de càrrega real és massa alt per a la connexió directa.
Per què són importants els transformadors de corrent?
Un dels principals avantatges d'un transformador de corrent és que fa que el mesurament d'alta{0}}intensitat sigui més pràctic i segur. En lloc de connectar un instrument de mesura directament a un circuit d'alta-intensitat, l'instrument pot rebre un corrent reduït del circuit secundari del TC.
Els TC també poden proporcionar aïllament elèctric entre el circuit primari{0}}d'alta corrent i el circuit de mesura o protecció. Això és especialment important en aplicacions industrials i de distribució d'energia.
Tanmateix, la selecció i la instal·lació adequades del CT són essencials. La relació CT ha de coincidir amb l'aplicació, i la classe de precisió i la càrrega han de ser adequades per a l'equip connectat.
Conclusió
Un transformador de corrent és un component essencial per a la mesura, el control i la protecció de corrent en sistemes elèctrics. Funciona mitjançant inducció electromagnètica per transformar un corrent primari elevat en un corrent secundari proporcional més petit.
En seleccionar la relació CT correcta, la classe de precisió, la càrrega, el nivell d'aïllament i el tipus de construcció, els usuaris poden aconseguir una mesura de corrent fiable i una protecció eficaç del sistema elèctric.
Per a les aplicacions de distribució d'energia, equips industrials, aparells de commutació i mesura d'energia, és important triar un transformador de corrent segons els requisits elèctrics reals per obtenir un rendiment a llarg termini i una precisió de mesura.