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Como selecionar um transformador de corrente?

Circutor | 12 de Julho de 2022

No artigo seguinte queremos destacar os aspetos mais importantes na hora de selecionar um transformador de corrente, tendo em conta o tipo de instalação no qual se vai colocar, bem como as características técnicas que deve cumprir. No momento de decidir que transformador de corrente selecionar, aparece uma série de dúvidas que devemos resolver antes de escolher o melhor modelo para cada caso.

O nosso conselho é de que nunca escolha um transformador de corrente sem antes avaliar todas e cada uma das seguintes questões.

A corrente nominal

Para começar, é muito importante saber a corrente nominal que vai medir o seu transformador, uma vez que dependendo deste valor selecionar-se-á a corrente de primário. Por exemplo, se pela linha passarem 120 A, selecionaremos um transformador com corrente primária de 150 A concedendo, assim, uma margem para que o transformador não trabalhe a 100% como acontece com qualquer máquina que utilizamos no nosso dia a dia. Por exemplo, com o carro, que não temos a 100% durante um período prolongado de tempo.

Assim que tivermos selecionado a corrente de primário, devemos decidir que corrente de secundário necessitamos. O padrão é utilizar um secundário de …/5A, mas existem outras opções como …/1A e …/250mA. É necessário ter em conta que quanto menor for a corrente de secundário, menores serão as perdas por efeito de Joule.

A corrente de secundário depende sobretudo do analisador que tenhamos, uma vez que neste se indica um tipo ou outro de entrada de corrente (…/5A, …/1A ou …/250mA).

Barra pasante transf

A instalação de transformadores de corrente permite que os diferentes equipamentos de medição proporcionem dados fiáveis e rastreáveis sobre a evolução dos consumos e processos produtivos nas instalações elétricas.

A classe térmica

Também é importante conhecer a classe térmica do transformador uma vez que esta nos indica qual é a temperatura máxima à qual pode trabalhar. Portanto, sabendo a temperatura que se gera na nossa instalação, veremos se o transformador nos serve ou não.

As dimensões

Falando das características físicas dos transformadores, um detalhe importante que nos pode deixar de lado são as dimensões deste, tanto externas como as da janela interior. As dimensões externas são importantes na medida em que este aspeto seja limitador na nossa instalação, uma vez que o espaço onde colocar o transformador pode ser muito estreito e o seu acesso muito complicado.

Sobre as dimensões da janela interior do transformador, é necessário ter em conta o tipo de cablagem que tem de passar pelo seu interior (dimensões e diâmetro), uma vez que isto determina que modelo de transformador acabaremos por escolher.

Quando falamos da instalação onde se colocarão os transformadores, é necessário também uma série de aspetos que nos darão pistas sobre que tipo de transformador é necessário utilizar em cada caso. Em seguida, indicamos-lhe um exemplo de cada caso:

Para uma instalação já existente ou nova em que se pode realizar uma paragem de fornecimento elétrico, utilizamos transformadores de núcleo fechado (por exemplo, os modelos TD ou MC).

Transformadores TD
Transformadores MC1

Naquelas instalações que cumpram os mesmos requisitos que o ponto anterior (ou seja, que seja uma instalação existente ou nova na qual se pode realizar uma paragem do fornecimento), mas que além do mais requerem a medição de correntes muito baixas (5, 10, 20, 30 A) com precisão, os transformadores a utilizar são os de bobinagem primária.

Tra

Por último, encontramo-nos com essas instalações já existentes, nas quais não se pode realizar uma paragem do fornecimento. Nestes casos, os transformadores que utilizaremos são os de núcleo partido (mais conhecidos como Split Core).

Transformadores de núcleo partido
Pinzas RMG

Assim que tivermos decidido que tipo de transformador é o mais indicado para a instalação, passamos a um aspeto mais crítico quando se requer de medição com precisão.

Para tal, é chave ter em conta a classe de precisão de que necessitamos. Normalmente é pela mão do analisador, uma vez que é este o que marca o limite que é capaz de medir. Ou seja, o analisador indica-nos que pode medir correntes com uma classe de precisão de 1, o nosso transformador deve ser capaz de dar a mesma classe de precisão ou melhor para que os valores sejam fiáveis.

É importante também conhecer a potência que necessitamos que nos proporcione o transformador, uma vez que, se não for suficiente, o sinal vai chegar-nos com erros.

A potência necessária é calculada da seguinte forma:

Como vê, a potência do transformador, para que seja eficiente, tem de ser superior à soma das perdas do cabo e as dos equipamentos de medição recém-encontrados. Portanto:

Para calcular a potência perdida:

Em seguida, mostramos-lhe um exemplo de uma instalação real, com as seguintes características:

  • Instalação nova (transformador de núcleo fechado).
  • Intensidade nominal: 210 A
  • Corrente de secundário: 5 A
  • Secção de cablagem do secundário do transformador: 2,5 mm2
  • Comprimento dos cabos do secundário do transformador: 3 m (é necessário contar o cabo de ida e de volta ao analisador, pelo que falamos de um total de 6 m).
  • Resistividade do cobre: ρCu=0,017241 Ω*mm2/m
  • Diâmetro de cabo da instalação: 25 mm
  • Classe de precisão: Clase 0,5

Com as perdas por efeito de Joule dos condutores, o que fazemos agora é ver o consumo do analisador no ponto de medição de corrente.

CVM-E3-MINI-WiEth

No nosso caso, o analisador de redes a instalar é o
CVM-E3-MINI-WiEth

Na ficha técnica vemos que o consumo do circuito de medição de corrente é de 0,9 VA. Portanto, somado ao consumo da cablagem do secundário, temos perdas totais de:

Tendo em conta todos os dados, o passo definitivo é ir à ficha técnica do modelo que decidimos utilizar na instalação e encontrar o transformador específico de que necessitamos.

No nosso caso, ao se tratar de uma instalação nova, iremos à ficha técnica dos transformadores TD.

Referências

Tabla selección transformadores

O que devemos fazer é ter em conta a corrente nominal do nosso exemplo (210 A). Por isso é necessário selecionar um transformador de 250/5 A. E também teremos em conta o diâmetro do cabo que tem de passar pela janela interior do transformador. No nosso caso, trata-se de um cabo de 25 mm, por isso, o ideal é o modelo TD6, que dispõe de uma janela com diâmetro de 30 mm.

Seguindo com a seleção do transformador, é necessário ter em conta que o requisito quanto à classe de precisão é de classe 0,5. Portanto, iremos verificar a primeira coluna do modelo TD6. A verificação a realizar é de que a potência indicada na ficha técnica é maior do que os 1,97 VA que calculámos anteriormente.

Neste caso, vemos que a potência que nos dá o transformador TD6 de 250/5 A na Classe de precisão 0,5 é de 2,5 VA.

Tendo presente que 2,5VA > 1,97VA, podemos concluir que o transformador com referência M75049 é o mais indicado para a nossa instalação.

Como conseguiu verificar, todos os aspetos comentados neste artigo são relevantes na hora de selecionar o transformador de corrente para a sua instalação. Se não os tiver em conta, pode concluir que a medição que vai realizar não é a correta ou não está otimizada.

Se seguir todos estes passos, pode ter a certeza de que vai encontrar o transformador ideal para a sua instalação.

ESCRITO POR CIRCUTOR

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