O princípio básico de funcionamento dos transformadores de corrente e como eles são usados ​​para medir corrente elétrica

Transformadores de corrente (CTs) são componentes vitais no campo da engenharia elétrica, particularmente em sistemas de energia e aplicações de medição. Eles são projetados para medir com precisão a corrente elétrica, ao mesmo tempo que fornecem isolamento elétrico e segurança. O princípio básico de funcionamento dos transformadores de corrente e como eles são usados ​​para medir a corrente elétrica pode ser resumido da seguinte forma:

Princípio de trabalho:

Um transformador de corrente opera segundo o princípio da indução eletromagnética. Consiste em um enrolamento primário e um enrolamento secundário, ambos enrolados em torno de um núcleo magnético.

Enrolamento Primário: O enrolamento primário do TC é conectado em série com o condutor através do qual a corrente será medida. Quando a corrente elétrica flui através do enrolamento primário, ela gera um campo magnético ao redor do núcleo.

Núcleo Magnético: O núcleo do TC é normalmente feito de um material altamente permeável, como ferro ou ferrite, para melhorar o acoplamento magnético entre os enrolamentos.

Enrolamento Secundário: O enrolamento secundário é enrolado no mesmo núcleo, mas é eletricamente isolado do enrolamento primário. Consiste em um número significativamente maior de voltas do que o enrolamento primário.

Indução de Tensão: De acordo com a lei de indução eletromagnética de Faraday, o campo magnético variável criado pela corrente primária induz uma tensão no enrolamento secundário. A tensão induzida é diretamente proporcional à taxa de variação da corrente no enrolamento primário.

Principais características e aplicações:

Redução de Corrente: Os TCs são projetados para reduzir a corrente do enrolamento primário para um nível padrão gerenciável para fins de medição e proteção. A corrente secundária é normalmente muito inferior à corrente primária, muitas vezes numa proporção de 100:5 ou 1000:5.

Isolamento: Os TCs fornecem isolamento elétrico entre o circuito primário de alta tensão e o circuito secundário de baixa tensão. Isso garante segurança para equipamentos de medição e monitoramento.

Precisão: Os TCs de alta precisão são fabricados para fornecer medições de corrente precisas dentro de uma margem de erro especificada, mesmo sob condições de carga variadas.

Dispositivos de medição: A saída de corrente secundária dos TCs é conectada a vários dispositivos de medição e monitoramento, como amperímetros, voltímetros, wattímetros, medidores de energia e relés de proteção.

Relés de Proteção: Os TCs desempenham um papel crucial na proteção do sistema de potência. Eles são usados ​​para detectar condições de sobrecorrente e correntes de falta, que acionam relés de proteção para isolar partes defeituosas do sistema.

Medição e Faturamento: Em aplicações de medição de eletricidade, os TCs são empregados para medir o consumo atual em ambientes residenciais, comerciais e industriais. A saída de corrente secundária é utilizada para calcular o consumo de energia para efeitos de faturação.

Transformadores de Instrumento: Os TCs, juntamente com os transformadores de tensão (TPs), são coletivamente chamados de transformadores de instrumento. Os TPs têm uma função semelhante para medição e isolamento de tensão.