Come funziona un trasformatore di corrente passante centrale in un circuito di protezione?

Ehilà! In qualità di fornitore di trasformatori di corrente passante centrale, sono davvero entusiasta di illustrarti come funzionano questi eleganti dispositivi in ​​un circuito di protezione. Immergiamoci subito!

Cos'è un trasformatore di corrente passante centrale?

Per prima cosa, cos'è un trasformatore di corrente passante centrale? Beh, è ​​un tipo di trasformatore di corrente. Un trasformatore di corrente, o CT in breve, è un trasformatore di misura progettato per produrre una corrente alternata nel suo avvolgimento secondario proporzionale alla corrente che scorre nel suo avvolgimento primario. Un trasformatore di corrente passante centrale è un tipo speciale di TA in cui il conduttore primario passa attraverso il centro del nucleo del trasformatore.

L’idea di base alla base di una TC è piuttosto semplice. Hai un avvolgimento primario, che nel caso di un trasformatore di corrente passante centrale è solo il conduttore con la corrente che vuoi misurare o da cui vuoi proteggerti. Poi c'è l'avvolgimento secondario, che ha un certo numero di spire di filo. Il rapporto tra il numero di spire nell'avvolgimento secondario e il numero (effettivo) di spire nell'avvolgimento primario (che di solito è solo 1 per un trasformatore di corrente passante centrale) determina il rapporto di trasformazione della corrente.

Ad esempio, se abbiamo a60A: Trasformatore di corrente 5A Lo - Mc30I, significa che quando 60 A scorrono attraverso il conduttore primario, 5 A fluiranno nell'avvolgimento secondario. Questo rapporto è fondamentale in quanto ci consente di misurare circuiti ad alta corrente utilizzando dispositivi di misurazione standard a bassa corrente.

Come funziona in un circuito di protezione

Ora entriamo nel dettaglio del funzionamento di un trasformatore di corrente passante centrale in un circuito di protezione. I circuiti di protezione servono a mantenere le cose al sicuro. Sono progettati per rilevare condizioni anomale in un sistema elettrico, come sovracorrente, cortocircuiti o guasti a terra, e quindi intervenire per prevenire danni alle apparecchiature o lesioni alle persone.

Rilevamento corrente

Il primo passo in un circuito di protezione è rilevare la corrente che scorre nel circuito. È qui che entra in gioco il trasformatore di corrente passante centrale. Il conduttore primario, che trasporta la corrente principale dell'impianto elettrico, passa attraverso il centro del nucleo del trasformatore. Quando la corrente scorre attraverso il conduttore primario, crea un campo magnetico attorno ad esso.

Questo campo magnetico induce quindi una corrente nell'avvolgimento secondario del TA secondo la legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica. La corrente indotta nell'avvolgimento secondario è una versione ridotta della corrente primaria, basata sul rapporto di trasformazione del TA.

Diciamo che stiamo monitorando una linea elettrica ad alta tensione con una corrente molto elevata. Non è pratico misurare direttamente questa corrente elevata. Utilizziamo invece un trasformatore di corrente passante centrale. Il conduttore primario (la linea elettrica) passa attraverso il CT e il CT riduce la corrente a un livello più gestibile nell'avvolgimento secondario. Questa corrente secondaria può quindi essere facilmente misurata da un relè di protezione o da altri dispositivi di monitoraggio.

Attivazione del relè

Una volta che il trasformatore di corrente passante centrale ha ridotto la corrente e l'ha inviata all'avvolgimento secondario, il passo successivo è solitamente quello di inviare questa corrente a un relè di protezione. Un relè di protezione è un dispositivo che monitora i parametri elettrici di un circuito e può far scattare un interruttore quando vengono rilevate condizioni anomale.

Quando la corrente secondaria proveniente dal TA raggiunge un determinato valore di soglia, il relè di protezione viene attivato. Ad esempio, in caso di sovracorrente, la corrente nel circuito primario potrebbe aumentare in modo significativo. Questo aumento della corrente primaria causerà un corrispondente aumento della corrente secondaria proveniente dal TA.

Se questa corrente secondaria supera la soglia impostata del relè di protezione, il relè invierà un segnale a un interruttore. L'interruttore scatta quindi, interrompendo il collegamento elettrico nel circuito e proteggendo così l'apparecchiatura da eventuali danni.

Ad esempio, consideriamo a200A: 5A Centro attraverso TA Lo - Mc30Iutilizzato in un sistema di distribuzione di energia. Se si verifica un cortocircuito in uno dei circuiti a valle, la corrente nel conduttore primario potrebbe aumentare molto al di sopra del normale livello di 200 A. Il trasformatore di corrente ridurrà l'aumento di corrente nell'avvolgimento secondario e, quando la corrente secondaria raggiunge la soglia impostata dal relè, il relè farà scattare l'interruttore automatico per isolare la sezione difettosa.

Rilevamento dei guasti a terra

I trasformatori di corrente passante centrale sono ottimi anche per il rilevamento dei guasti a terra. In un normale sistema elettrico, la somma delle correnti in tutti i conduttori (fase e neutro) dovrebbe essere zero. Tuttavia, se c'è un guasto a terra, parte della corrente fluirà attraverso il terreno invece di ritornare attraverso i normali conduttori.

Per rilevare questo squilibrio è possibile utilizzare un trasformatore di corrente passante centrale. Tutti i conduttori di fase e il conduttore neutro passano attraverso il centro del TA. In condizioni normali, i campi magnetici prodotti dalle correnti in questi conduttori si annullano a vicenda e la corrente netta indotta nell'avvolgimento secondario del TA è zero.

Ma quando c'è un guasto a terra, l'equilibrio attuale viene interrotto. I campi magnetici non si annullano più completamente e nell'avvolgimento secondario viene indotta una corrente diversa da zero. Il relè di protezione collegato all'avvolgimento secondario può rilevare questa corrente diversa da zero e far scattare l'interruttore per prevenire ulteriori problemi.

Applicazioni ad alta precisione

In alcuni casi, è necessaria una misurazione della corrente estremamente accurata a fini di protezione. È lì che il nostroTrasformatore di corrente elettrico di precisioneentra in gioco. Questi TA di precisione sono progettati per avere errori molto bassi nella trasformazione di corrente.

Utilizzano nuclei magnetici e avvolgimenti di alta qualità per garantire che la corrente secondaria sia una replica quasi perfetta (ridotta) della corrente primaria. Nelle applicazioni critiche come la protezione della rete elettrica, dove anche un piccolo errore nella misurazione della corrente può portare a interventi errati o al mancato intervento in caso di guasto, i trasformatori di corrente di precisione sono indispensabili.

Perché scegliere i nostri trasformatori di corrente passante centrali?

Da molto tempo ci occupiamo della produzione di trasformatori di corrente per centri di produzione. I nostri prodotti sono noti per la loro elevata affidabilità, precisione e prestazioni a lungo termine. Utilizziamo i materiali e le tecniche di produzione più recenti per garantire che i nostri TA possano resistere ai rigori dei sistemi elettrici del mondo reale.

Che tu abbia bisogno di un TA con rapporto standard per un semplice circuito di protezione o di un TA ad alta precisione per un'applicazione di potenza critica, abbiamo la soluzione che fa per te. Il nostro team di esperti può anche aiutarti a selezionare la TC giusta per le tue esigenze specifiche.

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Riferimenti

• Protezione del sistema di alimentazione elettrica di AR van C. Warrington
• Trasformatori di corrente: teoria, progettazione e applicazione di JL Blackburn