Com triar un transformador d’intensitat

La mesura de corrent és un element imprescindible en molts processos industrials i per a la gestió energètica. Tot i ser un element existent en moltes instal·lacions i aplicacions (comptadors, analitzadors de xarxes, bateries de condensadors, etc), tradicionalment comporta certs dubtes en com triar un transformador d'intensitat.

Els punts fonamentals per a una correcta elecció són:

Aplicació
Característiques mecàniques
Característiques elèctriques
Aplicació

Primer cal distingir si l'aplicació a què anirà destinat la mesura de corrent és per a protecció o mesura.

La diferència bàsicament rau en la propietat de mantenir la linealitat de precisió de la mesura (figura 1) davant de règims de funcionament superiors al seu rang de mesura, ja sigui permanent o transitori. Els transformadors de corrent de protecció poden mantenir la seva linealitat davant de corrents superiors a la nominal de primari, de l'ordre de 5 a 15 vegades el seu corrent de primari. En canvi, els transformadors de mesura mantenen la seva linealitat fins a un 20% del corrent de primari.

Els transformadors de protecció tenen un rang d‟error de l‟ordre d‟un 5% a un 10%, en canvi els de mesura tenen un rang d‟error entre un 0,2% i 3%.

Figura 1. Linealitat de transformadors de protecció i mesura

Característiques mecàniques

Un aspecte fonamental és que el cable o platina càpiga a l'orifici del transformador de corrent. Aquest punt sol obviar-se, impedint o endarrerir-se la instal·lació dels equips que hi van associats.

És important abans d'adquirir el transformador que aquest pugui admetre la secció del conductor o platina on serà instal·lat.

Per facilitar-ne la instal·lació sense haver de tallar el subministrament elèctric hem d'usar transformadors de nucli partit tipus TP o STP. Això no comportarà la interrupció del servei i reduirà considerablement el temps i la complexitat de la instal·lació.

Característiques elèctriques

Les característiques per seleccionar un transformador de corrent són:

Tensió de servei
Corrent de primari
Corrent de secundari
Potència
Precisió

Tensió de servei

La tensió de servei ens indica el nivell d'aïllament requerit del transformador. Es pot fer servir en conductors de nivells de tensió superiors, sempre que el conductor aporti el nivell d'aïllament necessari.

Corrent de primari

Hem de seleccionar un transformador d'acord amb el corrent màxim que passarà pel conductor. Si escollim un transformador amb un corrent inferior correrem el risc de saturar-lo, i acabar fent malbé el transformador i l'equip al qual estigui associat si no està protegit de forma adequada, així com donar una mesura errònia. Per exemple, si hem de mesurar en un circuit que disposa un magnetotèrmic de 63 A, cal triar un transformador de 75 A, que és l'immediatament superior.

L'elecció d'un primari de corrent inferior ens aporta més precisió a la part baixa d'escala, però correm el risc de saturar-lo i fer-lo malbé.

Corrent de secundari

La sortida de secundari del transformador de mesura està vinculat amb l'equip receptor i les pèrdues que poden suposar transmetre el senyal de mesura entre el transformador i l'equip receptor. Les sortides de secundari més habituals són X/5 A o X/1 A. També hi ha els transformadors eficients, com els MC1 i MC3, amb un secundari X/250 mA.

Potència

És un paràmetre important. Al transformador, el corrent de primari ha d'induir al secundari la potència necessària per poder transmetre el corrent de secundari a l'equip de mesura. La potència induïda ha de ser igual o superior a les pèrdues de la línia més les del consum mateix de l'equip de mesura.

La potència perduda per escalfament a causa del pas del corrent pel cablejat del circuit secundari del transformador és:

on IS és el corrent de secundari i RL és la resistència del cable, aquesta es calcula amb la resistivitat del conductor (per a coure és igual a 1/56 Ω∙mm²/m), L és la longitud del cablejat (anada + retorn) i s és la secció de cable.

Figura 2. Pèrdues en cablatge de mesura segons longitud total i secció en transformador amb secundari X/5 A

Figura 3. Pèrdues en cablatge de mesura segons longitud total i secció en transformador amb secundari X/1 A

 

Com podem veure, les pèrdues amb un transformador amb secundari X/1 A és 25 vegades inferior a la d'un transformador X/5 A. Respecte a un transformador eficient MC la diferència és de 400 vegades inferior.

Precisió

El tipus de precisió o classe que pot tenir un transformador de corrent està establert per la norma IEC 61869. Hi estableix els percentatges d'error màxims d'amplitud com de desfasament segons el %In que pot presentar el transformador de mesura.

Tipus de transformadors

NoM	Imatge	Tipus	Rang mín/màx	Sortida
TD		Transformadors de Corrent de perfil estret	40 A-4000 A	X/5 A ó X/1 A
TCH		Transformadors de Corrent d'alta precisió	50 A-4000 A	X/5 A ó X/1 A
TP		Transformadors de Corrent de Nucli Partit	50 A-6000 A	X/5 A ó X/1 A
STP-24		Transformadors de Corrent tipus pinça nucli partit	100 A-300 A	.../1 A, .../5A, .../250mA
TM 45, TA 210		Transformadors de Corrent amb primari BOBINAT	1 A-50 A 5 A-400 A	X/5 A ó X/1 A
MC		Transformadors de Corrent d'alta eficiència	50 A-2000 A	.../250 mA

 

Més informació:: Transformadores de corriente

 

---

Pot informar-se de les nostres notícies a la secció de noticias.
També podeu seguir les nostres publicacions al Twitter de CIRCUTOR, i en Linkedin.