Seleção e dimensionamento de transformador de corrente para medição e proteção: relação de TC, carga, classe de exatidão, cabeamento e como especificar um TC para seu painel.
Um transformador de corrente (TC) é o dispositivo que permite que um amperímetro padrão, um medidor de energia ou um relé de proteção meça uma corrente muito maior do que poderia jamais passar por seus próprios terminais. Ele envolve um núcleo em torno do condutor primário e induz em seu enrolamento secundário uma corrente precisamente reduzida — tipicamente 5 A ou 1 A — que o instrumento de medição lê em vez da corrente real de carga. Erre o TC e o medidor lê disparates, o relé de proteção dispara a menos ou a mais, ou, pior, o secundário aberto gera um arco. Este guia cobre o que um comprador ou montador de painéis deve realmente especificar.
A relação do TC é escrita como corrente primária : corrente secundária, ex.: 100/5 A ou 300/1 A. O secundário é quase sempre 5 A (comum em painéis legados) ou 1 A (preferido para longas tiragens porque perde menos tensão na fiação). Escolha a classificação primária no ou pouco acima da corrente de carga contínua máxima que você espera nesse condutor — nunca dimensione-a apenas pela classificação do disjuntor. Um alimentador de 250 A que normalmente roda a 180 A quer um TC de 200/5 ou 250/5, não um de 400/5, porque um TC operando perto do fundo de sua faixa informa mal.
| Corrente primária | Secundário | Uso típico |
|---|---|---|
| 50 – 200 A | 5 A | pequena distribuição, submedição |
| 200 – 1000 A | 5 A | entradas principais, medidores de painel |
| 1000 – 3000 A | 1 A | grandes quadros, longas tiragens de cabo |
| qualquer (retrofit) | 5 A / 1 A | núcleo dividido / clip-on para barramento existente |
Estes são valores de planejamento; sempre confirme a classificação contínua contra a própria capacidade de condução do condutor e o derating do seu invólucro.
A carga é a impedância total que o secundário vê — o medidor, a fiação e suas conexões — expressa em volt-amperes (VA). Um TC só é exato se sua carga real permanecer abaixo da carga nominal impressa na placa de identificação. Um TC de 15 VA alimentando um medidor de 2 VA em 30 m de fio fino pode desviar seriamente. As classes de exatidão dividem-se em duas famílias: classes de medição (0,2, 0,5, 1,0) para medição de nível de faturamento, e classes de proteção escritas como um fator limite de exatidão, ex.: 5P10 ou 10P10 — o "10" significando que o TC permanece dentro de 10% de erro a dez vezes a corrente nominal, para que o relé ainda veja uma falta.
Um TC de medição é projetado para a faixa de carga normal e satura (achata deliberadamente) acima da corrente nominal para que uma corrente de falta não danifique o medidor. Um TC de proteção é o oposto: ele deve permanecer linear bem adentro da faixa de falta para que o relé receba um sinal verdadeiro. Não os troque — um TC de medição em um circuito de proteção subinformará uma falta e deixará o equipamento cozinhar; um TC de proteção em um medidor de faturamento superestimará a energia e irritará o cliente.
TCs de enrolamento têm terminais marcados (frequentemente S1/S2 ou P1/P2). O instrumento deve conectar-se ao par marcado de polaridade ou a leitura se inverte. TCs do tipo barra e de núcleo dividido (clip-on) são comuns para retroativas: o núcleo dividido abre, aperta em torno do condutor vivo e fecha — sem necessidade de interromper o circuito. Para painéis multicircuito, um único TC do tipo anel deslizado sobre cada condutor de fase dentro do invólucro é a instalação mais limpa. Mantenha os três TCs de fase na mesma relação e na mesma orientação, ou a leitura somada estará errada.
Nunca deixe um secundário de TC aberto enquanto a corrente flui no primário. Sem carga para absorvê-la, o núcleo leva a tensão secundária a milhares de volts — o suficiente para gerar arco, choque e destruir o enrolamento. Se você precisar desconectar um medidor, primeiro curto-circuite o secundário com um bloco de curto de propósito ou desenergize o primário. Esta única regra causa mais TCs danificados que tudo o mais combinado.
A ELEHPD estoca transformadores de corrente do tipo anel, de núcleo dividido e do tipo barra em secundários de 5 A e 1 A com classes de medição e proteção, combinados com nossos amperímetros, medidores multifunção e transdutores para montagens de painel chave-na-mão.
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