Como selecionar um transformador de corrente de núcleo dividido para aplicações de retrofit

AWG	Diâmetro (pol.)	Diâmetro (mm)
4/0	0,4600	11,684
2/0	0,3648	9,266
1/0	0,3249	8.252
2	0,2576	6,543
4	0,2043	5,189
6	0,1620	4.115
8	0,1285	3,264
10	0,1019	2,588
12	0,0808	2.053
14	0,0641	1,628

Instalações com múltiplos condutores agrupados requerem atenção especial. A janela do TC deve ser grande o suficiente para envolver todo o feixe.A circunferência combinada dos fios agrupados determina o tamanho mínimo necessário da janela..

Dica profissional:A janela da tomografia computadorizada deve se encaixar.luxuosamente ao redor do cabo ou barramentoUm encaixe muito justo pode dificultar a instalação, enquanto uma abertura excessivamente grande pode introduzir erros de medição. O objetivo é um encaixe confortável, sem espaços vazios significativos.

Determinação da Corrente Máxima Classificatória

Após confirmar a compatibilidade física, o próximo passo é selecionar a amperagem correta. A corrente nominal primária do TC deve ser maior que a corrente máxima esperada do circuito monitorado. Essa corrente nominal não corresponde à corrente de disparo do disjuntor, mas sim à amperagem máxima contínua que a carga irá consumir.

Um técnico deve levar em consideração possíveis aumentos futuros na demanda elétrica. Essa prática evita a necessidade de uma substituição dispendiosa posteriormente.

Uma prática recomendada comum no setor é selecionar um tomógrafo computadorizado (TC) com uma classificação primária que seja125%da carga contínua máxima. Essa margem de segurança de 25% proporciona uma folga para futuras expansões e evita a saturação do TC.

Por exemplo, se a carga contínua máxima de um circuito for de 80 A, um técnico calcularia a classificação mínima do TC como80A * 1,25 = 100ANesse caso, um transformador de corrente de núcleo dividido de 100 A seria a escolha apropriada. Subdimensionar um TC pode levar à saturação do núcleo, resultando em leituras imprecisas e possíveis danos. Por outro lado, superdimensionar significativamente um TC pode reduzir a precisão em níveis de corrente mais baixos, portanto, encontrar o equilíbrio certo é fundamental.

Ajustando o sinal de saída ao seu medidor

Após o técnico confirmar as dimensões físicas, a próxima tarefa crucial é garantir a compatibilidade elétrica. Um transformador de corrente de núcleo dividido atua como um sensor, convertendo a alta corrente primária em um sinal de baixo nível. Esse sinal de saída deve corresponder precisamente ao que o medidor de energia ou dispositivo de monitoramento foi projetado para aceitar. Uma incompatibilidade resultará em dados incorretos ou, em alguns casos, danos ao equipamento.

Entendendo as saídas comuns de TC (5A, 1A, 333mV)

Os transformadores de corrente estão disponíveis com diversos sinais de saída padrão. Os três tipos mais comuns encontrados em aplicações de retrofit são 5 Amp (5A), 1 Amp (1A) e 333 milivolts (333mV). Cada um possui características distintas e é adequado para diferentes cenários.

Saídas de 5A e 1A:Essas são saídas de corrente tradicionais. O TC (transformador de corrente) produz uma corrente secundária que é diretamente proporcional à corrente primária. Por exemplo, um TC de 100:5A produzirá 5A em seu secundário quando 100A fluírem pelo condutor primário. Embora 5A tenha sido o padrão histórico, saídas de 1A estão ganhando popularidade em novas instalações.

⚠️ Aviso de segurança crítico:Um TC com saída de 5A ou 1A é uma fonte de corrente. Seu circuito secundário devenuncadeve ser deixado aberto enquanto o condutor primário estiver energizado. Um secundário aberto pode gerartensões extremamente altas e perigosas(muitas vezesmilhares de volts), representando um grave risco de choque elétrico. Essa condição também pode causar o superaquecimento e a falha do núcleo do TC, podendo destruí-lo e danificar os dispositivos conectados. Sempre certifique-se de que os terminais secundários estejam curto-circuitados ou conectados a um multímetro antes de energizar o circuito primário.

OOpção entre saídas de 1A e 5A.Muitas vezes depende da distância até o medidor e das especificações do projeto.

Saída de 333mV:Este tipo de TC produz um sinal de tensão de baixo nível. Esses TCs são inerentemente mais seguros porque possuem um resistor de carga integrado que converte a corrente secundária em tensão. Esse projeto evita o risco de alta tensão associado ao circuito aberto de um TC de 1A ou 5A. O sinal de 333mV é um padrão comum para medidores de energia digitais modernos.

Outro tipo de sensor, oBobina de Rogowski, também produz uma saída em nível de milivolts. No entanto, requer um integrador separado para funcionar corretamente. As bobinas de Rogowski são flexíveis e ideais para medir correntes muito altas ou em aplicações com amplas faixas de frequência, mas geralmente não são adequadas para cargas.abaixo de 20A.

Verificando os requisitos de entrada do seu medidor

A regra mais fundamental para a seleção de um TC (transformador de corrente) é que a saída do TC deve corresponder à entrada do multímetro. Um multímetro projetado para uma entrada de 333 mV não consegue ler um sinal de 5 A, e vice-versa. Esse processo de verificação envolve a consulta de folhas de dados e a compreensão do conceito de carga.

Primeiramente, o técnico deve identificar o tipo de entrada especificado pelo fabricante do medidor. Essa informação geralmente está impressa na etiqueta do aparelho ou detalhada no manual de instalação. A entrada será claramente indicada como 5A, 1A, 333mV ou outro valor específico.

Em segundo lugar, um técnico deve considerar o totalfardono TC. A carga é a carga total conectada ao secundário do TC, medida em Volt-Ampères (VA) ou Ohms (Ω). Essa carga inclui:

• A impedância interna do próprio medidor.
• A resistência dos fios condutores que vão do TC ao medidor.
• A impedância de quaisquer outros dispositivos conectados.

Todo tomógrafo tem umclassificação de carga máxima(ex.: 1VA, 2,5VA, 5VA). Exceder essa classificação fará com que o TC perca precisão. Como mostra a tabela abaixo, oA impedância de entrada de um medidor varia.drasticamente por tipo, que é um componente importante docarga total.

A baixa impedância de um medidor de 5A é projetada para se comportar quase como um curto-circuito, enquanto a alta impedância de um medidor de 333mV é projetada para medir tensão sem consumir uma corrente significativa.

Dica profissional:Consulte sempre a documentação do fabricante tanto do TC quanto do medidor. Muitos fabricantes fornecemtabelas de compatibilidadeque listam explicitamente quais modelos de TC são aprovados para uso com medidores ou inversores específicos. Consultar esses documentos é a maneira mais segura de garantir uma instalação bem-sucedida.

Por exemplo, um fabricante de inversores pode fornecer uma tabela mostrando que seu inversor híbrido “Modelo X” é compatível apenas com o medidor “Eastron SDM120CTM” e seu respectivo TC (transformador de corrente). Tentar usar um TC diferente, mesmo com o sinal de saída correto, pode anular a garantia ou causar mau funcionamento do sistema.

Como escolher a classe de precisão adequada para sua aplicação

Após dimensionar o TC e ajustar sua saída, o técnico deve selecionar a classe de precisão apropriada. Essa classificação define o quão fielmente a saída secundária do TC representa a corrente primária real. Escolher a classe correta garante que os dados coletados sejam confiáveis ​​o suficiente para a finalidade pretendida, seja para faturamento crítico ou monitoramento geral. Uma seleção inadequada pode levar a discrepâncias financeiras ou decisões operacionais equivocadas.

Definindo as classes de precisão da tomografia computadorizada

Normas internacionais, comoIEC 61869-2A norma define as classes de precisão dos TC (transformadores de corrente). Esta norma especifica o erro admissível em diferentes percentagens da corrente nominal do TC. Existe uma distinção fundamental entre as classes padrão e as classes especiais, mais rigorosas.

• A norma IEC 61869-2 define os requisitos de desempenho tanto para o erro de relação de corrente quanto para o deslocamento de fase.
• Os TC especiais da classe 'S' (por exemplo, Classe 0,5S) têm limites de erro mais rigorosos em níveis de corrente baixos em comparação com seus equivalentes padrão (por exemplo, Classe 0,5).
• Por exemplo, com 5% da corrente nominal, um TC de Classe 0,5 pode ter umErro de 1,5%, enquanto um CT Classe 0,5S deve estar dentro de 0,75%..

A precisão envolve mais do que apenas a magnitude atual. Também incluideslocamento de faseou erro de fase. Trata-se do atraso temporal entre a forma de onda da corrente primária e a forma de onda da saída secundária. Mesmo um pequeno erro de fase pode afetar os cálculos de potência.

Quando escolher entre precisão de faturamento e precisão de monitoramento

A aplicação determina a precisão necessária. Os tomógrafos computadorizados (TCs) geralmente se dividem em duas categorias: para faturamento e para monitoramento.

Grau de faturamentoOs TCs (por exemplo, Classe 0,5, 0,5S, 0,2) são essenciais para aplicações fiscais. Quando uma empresa de serviços públicos ou um proprietário cobra de um inquilino pelo consumo de energia, a medição deve ser extremamente precisa.Pequenos erros de fase podem causar imprecisões significativas na medição da potência ativa., especialmente em sistemas com baixo fator de potência. Isso se traduz diretamente em cobranças financeiras incorretas.

Medições de energia imprecisas devido a erros de fase também podem causar problemas além da fatura. Em sistemas trifásicos, isso pode levar aCargas desequilibradas e sobrecarga nos equipamentos. Isso pode até causar mau funcionamento dos relés de proteção., criando riscos à segurança.

Grau de monitoramentoOs TCs (por exemplo, Classe 1.0 e superiores) são adequados para a gestão geral de energia. Os técnicos utilizam-nos para monitorizar o desempenho dos equipamentos, identificar padrões de carga ou alocar custos internamente. Para estas tarefas, um grau de precisão ligeiramente inferior é aceitável. Selecionar o Split Core corretoTransformador de correnteGarante que a integridade dos dados corresponda aos interesses financeiros e operacionais do projeto.

Verificando a segurança e o meio ambiente do seu transformador de corrente de núcleo dividido.

As verificações finais de um técnico envolvem a confirmação das certificações de segurança e a avaliação do ambiente de instalação. Essas etapas garantem que o equipamento selecionado seja utilizado corretamente.Transformador de corrente de núcleo divididoOpera de forma confiável e segura durante toda a sua vida útil. Negligenciar essas verificações pode levar a falhas prematuras, riscos à segurança e descumprimento das normas regionais.

Verificação de certificações UL, CE e outras.

As certificações de segurança são imprescindíveis. Elas confirmam que um produto foi testado por um órgão independente para atender a padrões específicos de segurança e desempenho. Na América do Norte, um técnico deve procurar a marca UL ou ETL. Na Europa, a marca CE é obrigatória.

A marcação CE indica conformidade com as diretivas da União Europeia, como aDiretiva de Baixa TensãoPara utilizar esta marca, o fabricante deve:

1. Realize uma avaliação de risco completa para identificar e mitigar os perigos potenciais.
2. Realizar testes de conformidade de acordo com as normas harmonizadas.
3. Emitir um comunicado formalDeclaração de Conformidade, um documento legal que assume a responsabilidade pela conformidade do produto.
4. Manter a documentação técnica, incluindo análises de risco e instruções de operação.

Verifique sempre se as certificações são autênticas e se aplicam ao modelo específico que está sendo adquirido. Essa diligência prévia protege tanto o equipamento quanto o pessoal.

Avaliação do ambiente de instalação

O ambiente físico impacta significativamente a longevidade e a precisão de uma tomografia computadorizada. Um técnico deve avaliar três fatores principais: temperatura, umidade e contaminantes.

Temperatura de operação:Cada TC possui uma faixa de temperatura operacional específica. Alguns modelos operam a partir de-30°C a 55°C, enquanto outros, como certos sensores de efeito Hall, podem lidar com-40°C a +85°CO técnico deve escolher um dispositivo adequado às temperaturas ambientes do local de instalação, desde a noite mais fria de inverno até o dia mais quente de verão.

Proteção contra umidade e entrada de água (IP): Alta umidade e exposição direta à águasão grandes ameaças.A umidade pode degradar o isolamento., corroem componentes metálicos e causam falhas elétricas.Classificação de Proteção contra Ingresso (IP)Indica a resistência de um dispositivo à poeira e à água.

Uma classificação IP65 costuma ser suficiente para invólucros de uso geral. No entanto, instalações externas podem exigir IP67 para proteção contra imersão. Para ambientes sujeitos a lavagem rigorosa, como no processamento de alimentos, uma classificação IP67 é recomendada.Classificação IP69KO transformador de corrente com núcleo dividido é essencial.

Atmosferas corrosivas:Locais próximos ao litoral ou a instalações industriais podem apresentar sal ou produtos químicos no ar. Esses agentes corrosivos aceleram a degradação da carcaça e dos componentes internos de um TC. Nesses ambientes, o técnico deve selecionar um TC com materiais robustos e resistentes à corrosão, além de invólucros selados.

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Um técnico garante uma modernização bem-sucedida seguindo uma lista de verificação final. Isso confirma que o transformador de corrente de núcleo dividido atende a todas as necessidades do projeto.

• Tamanho da janela:Adequado ao diâmetro do condutor.
• Amperagem:Excede a carga máxima do circuito.
• Sinal de saída:Corresponde à entrada do medidor.
• Classe de precisão:Adequado à aplicação (faturamento ou monitoramento).

O técnico deve sempre verificar se o transformador de corrente de núcleo dividido selecionado é totalmente compatível com o equipamento de medição. Priorizar modelos com as certificações de segurança adequadas para a região protege tanto o pessoal quanto o equipamento.

Perguntas frequentes

O que acontece se um técnico instalar um TC ao contrário?

Um técnico que instala um TC (transformador de corrente) inverte a polaridade da corrente. Isso faz com que o medidor mostre leituras de potência negativas. Para medições corretas, a seta ou etiqueta na carcaça do TC deve apontar na direção do fluxo de corrente, em direção à carga.

Um técnico pode usar um único TC (transformador de corrente) grande para vários condutores?

Sim, um técnico pode passar vários condutores por um único TC (transformador de corrente). O TC medirá a soma vetorial das correntes. Esse método funciona para monitorar a potência total. Não é adequado para medir o consumo de circuitos individuais.

Por que minha leitura de TC de 333mV está incorreta?

Leituras incorretas geralmente resultam de uma incompatibilidade entre o TC (transformador de corrente) e o medidor. Um técnico deve confirmar se o medidor está configurado para uma entrada de 333 mV. Usar um TC de 333 mV com um medidor que espera uma entrada de 5 A produzirá dados imprecisos.

Um transformador de corrente precisa de sua própria fonte de alimentação?

Não, um TC passivo padrão não requer uma fonte de alimentação externa. Ele coleta energia diretamente do campo magnético do condutor que mede. Isso simplifica a instalação e reduz a complexidade da fiação. Sensores ativos, como alguns dispositivos de efeito Hall, podem precisar de alimentação auxiliar.