O transformador de corrente

Relação de Espiras Primárias do Transformador de Corrente

Exemplo de Transformador de Corrente Nº1

Um transformador de corrente tipo barra com 1 espira no primário e 160 espiras no secundário deve ser usado com uma faixa padrão de amperímetros com resistência interna de 0,2Ω. O amperímetro é necessário para fornecer uma deflexão de fundo de escala quando a corrente primária é de 800 Amps. Calcule a corrente secundária máxima e a tensão secundária através do amperímetro.

Corrente Secundária:

Tensão através do amperímetro:

Podemos ver acima que, como o secundário do transformador de corrente está conectado ao amperímetro, que tem uma resistência muito pequena, a queda de tensão no enrolamento secundário é de apenas 1,0 volts na corrente primária total.

No entanto, se o amperímetro for removido, o enrolamento secundário fica efetivamente em circuito aberto e, portanto, o transformador atua como um transformador elevador. Isso se deve em parte ao grande aumento no fluxo de magnetização no núcleo secundário, pois a reatância de dispersão do secundário influencia a tensão induzida no secundário, porque não há corrente oposta no enrolamento secundário para evitar isso.

O resultado é uma tensão muito alta induzida no enrolamento secundário igual à razão de: Vp(Ns/Np) sendo desenvolvida através do enrolamento secundário. Então, por exemplo, suponha que nosso transformador de corrente de cima seja usado em uma linha de energia trifásica de 480 volts à terra. Portanto:

Esta alta tensão é porque a relação volts por voltas é quase constante nos enrolamentos primário e secundário e como Vs=Ns*Vp os valores de Ns e Vp são valores altos, então Vs é extremamente alto.

Por esta razão, um transformador de corrente nunca deve ser deixado em circuito aberto ou operado sem carga quando a corrente primária principal estiver fluindo através dele, assim como um transformador de tensão nunca deve operar em curto-circuito. Se o amperímetro (ou carga) for removido, um curto-circuito deve ser colocado primeiro nos terminais secundários para eliminar o risco de choque.

Essa alta tensão ocorre porque quando o secundário está em circuito aberto o núcleo de ferro do transformador opera em um alto grau de saturação e sem nada para pará-lo, produz uma tensão secundária anormalmente grande, e em nosso exemplo simples acima, isso foi calculado a 76,8kV!. Esta alta tensão secundária pode danificar o isolamento ou causar choque elétrico se os terminais do TC forem acidentalmente tocados.

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