Jiangshan Scotech Elettrico Co., Ltd
Spiegazione dei trasformatori di corrente: principi, tipi e come utilizzarli in sicurezza
Oct 17, 2025
Lasciate un messaggio
Nella moderna rete del sistema energetico, ogni fase-dalla generazione alla trasmissione fino al consumo-richiede una misurazione precisa e sicura della corrente. Ciò garantisce un funzionamento del sistema stabile, efficiente e sicuro. Le correnti nei sistemi ad alta-tensione raggiungono spesso diverse migliaia di ampere, rendendo impossibile la misurazione diretta con gli strumenti. Pertanto, i trasformatori di corrente vengono utilizzati per convertire queste correnti in modo sicuro e preciso. I trasformatori di corrente fungono da "sensori" e "guardiani" del sistema di alimentazione. Convertono correnti elevate in correnti basse standard e sicure, fornendo dati accurati per dispositivi di misurazione, monitoraggio e protezione. Allo stesso tempo isolano l'alta tensione, proteggendo sia il personale che le apparecchiature. Le loro prestazioni e il loro corretto utilizzo hanno un impatto diretto sull’affidabilità e sull’efficienza economica del sistema energetico. Questo articolo introdurrà la struttura, il principio, la funzione, l'applicazione, la selezione, l'uso e i metodi di manutenzione dei trasformatori di corrente.
Struttura e principio di funzionamento del trasformatore di corrente
Struttura: Un trasformatore di corrente è costituito principalmente da un nucleo in ferro, un avvolgimento primario, un avvolgimento secondario, supporti isolanti, terminali e avvolgimenti ausiliari (opzionali).
 |
Principio di funzionamento: Un trasformatore di corrente funziona su induzione elettromagnetica. Ha un nucleo e avvolgimenti di ferro chiusi. L'avvolgimento primario ha poche spire. Alcuni trasformatori di corrente non hanno un avvolgimento primario separato. Il conduttore del circuito primario, come una sbarra collettrice, può passare attraverso il nucleo di ferro e fungere da avvolgimento primario (un giro). Il conduttore primario ha una sezione trasversale-grande e si collega in serie alla corrente da misurare. Trasporta tutta la corrente del circuito. L'avvolgimento secondario ha molte spire e un conduttore più sottile. Si collega ad uno strumento di misura o ad un circuito di protezione. Il circuito secondario rimane chiuso durante il funzionamento. Le bobine collegate allo strumento di misura e al circuito di protezione hanno un'impedenza molto bassa. Il trasformatore di corrente funziona quasi come un cortocircuito. Converte l'elevata corrente primaria in una corrente secondaria proporzionalmente inferiore. |
Funzioni e applicazioni dei trasformatori di corrente (TA)
 |
Funzioni principali 1. Misurazione: lavorare con strumenti di misura per misurare la corrente di linea e altri parametri. Fornire dati accurati per la misurazione dell'elettricità e il monitoraggio del sistema. 2. Protezione: lavorare con dispositivi di protezione relè per proteggere i sistemi di alimentazione e le apparecchiature da sovraccarico e sovracorrente. Mantieni il sistema sicuro e stabile. 3. Isolamento: mantieni gli strumenti di misurazione e i dispositivi di protezione separati dall'alimentazione ad alta-tensione. Proteggi le persone e le attrezzature.
Applicazioni industriali I trasformatori di corrente vengono utilizzati nei sistemi di alimentazione, nell'industria, nei nuovi sistemi energetici, nei trasporti, nelle strutture commerciali e pubbliche e nell'automazione. Misurano la corrente, monitorano le apparecchiature, gestiscono il carico e forniscono protezione. |
I trasformatori di corrente nei trasformatori e nei sistemi vengono utilizzati per:
1. Monitoraggio dell'avvolgimento del trasformatore principale: misura le correnti degli avvolgimenti ad alta- e bassa-tensione. Fornisci informazioni sul carico in tempo reale-e previeni danni da sovracorrente.
2. Protezione relè: fornisce segnali di corrente ai dispositivi di protezione. I dispositivi agiscono rapidamente quando si verificano guasti. Le linee difettose vengono disconnesse per mantenere il sistema sicuro.
3. Misurazione e fatturazione: conversione delle correnti elevate in correnti standard per i contatori. Garantire misurazioni accurate e una fatturazione equa.
4. Monitoraggio del sovraccarico e dei guasti: rileva correnti anomale. Trova rapidamente sovraccarichi, cortocircuiti e altri problemi. Prevenire danni ai trasformatori e al sistema.
5. Protezione differenziale: rileva guasti interni. Confronta le correnti sui lati dell'alta- e della bassa-tensione. Isolare rapidamente i guasti.
6. Monitoraggio dei guasti a terra: misura la corrente di sequenza zero o residua. Rileva danni all'isolamento o problemi di messa a terra. Proteggi le persone e le attrezzature.
7. Sbarra collettrice/boccola CT (interna): installare sulle boccole o sulle sbarre collettrici del trasformatore. Risparmia spazio e fornisci misurazioni precise. Semplifica il monitoraggio del sistema.
8. Test e diagnostica del trasformatore: fornisce dati attuali accurati per test, manutenzione e analisi dei guasti. Aiutare a valutare le prestazioni ed eseguire la manutenzione preventiva.
Classificazione dei trasformatori di corrente
I trasformatori di corrente (CT) utilizzati nei trasformatori di potenza sono dispositivi ausiliari progettati per convertire correnti primarie elevate in correnti secondarie proporzionali basse per misurazione, protezione e controllo. Garantiscono un monitoraggio sicuro del funzionamento del trasformatore, una misurazione accurata e una protezione affidabile del relè. A seconda del loro scopo, struttura e metodo di isolamento, questi TA possono essere classificati come segue:
| Base di classificazione | Tipo | Descrizione |
| Per funzione | Misurazione della TC | Fornisce segnali di corrente accurati per misuratori e strumenti; classe di precisione elevata (ad esempio, 0,2, 0,5). |
| TA di protezione | Progettato per funzionare correttamente in condizioni di guasto senza saturazione magnetica; utilizzato per la protezione del relè (ad esempio, 5P, 10P). | |
| TAC combinata | Combina funzioni di misurazione e protezione in un'unica unità. | |
| Per struttura | Tipo di ferita | L'avvolgimento primario è costituito da più spire avvolte sul nucleo; è adatto per applicazioni di piccola corrente. |
| Tipo a barra (tipo con boccola) | Il conduttore isolato del trasformatore funge da avvolgimento primario, ampiamente utilizzato nei trasformatori di potenza. | |
| Tipo di anello | Nucleo completamente chiuso; l'avvolgimento secondario circonda il conduttore primario, garantendo buona precisione e isolamento. | |
| Per mezzo di isolamento | Tipo secco | Utilizza isolamento in aria o resina epossidica; principalmente per applicazioni di trasformatori interni. |
| Tipo-a immersione in olio | Immerso nell'olio del trasformatore per il raffreddamento e l'isolamento, fenomeno comune nei trasformatori di potenza riempiti d'olio-. | |
| Gas SF₆-Tipo isolato | Utilizzato in sistemi GIS o trasformatori sigillati con livelli di tensione elevati. | |
| Per posizione di installazione | CT-integrato | Montato all'interno della cassa del trasformatore e immerso nell'olio; tipicamente installato su conduttori con boccole. |
| CT esterno | Installato all'esterno della cassa del trasformatore sulla boccola o sul collegamento del cavo; conveniente per la manutenzione. |
Come scegliere un trasformatore di corrente
|
1. Selezione della tensione e della corrente - La tensione nominale di un trasformatore di corrente non deve essere inferiore alla tensione nominale del circuito nel punto di installazione. - La corrente nominale dell'avvolgimento primario varia a seconda del livello di tensione (ad es. 5 A, 10 A, 15 A, 20 A, ... 1500 A). Quando si seleziona un trasformatore di corrente, la corrente nominale primaria non deve essere inferiore alla corrente calcolata del circuito (si consiglia un certo margine). - La corrente nominale dell'avvolgimento secondario è in genere 5 A, con alcuni valori pari a 1 A, a seconda del carico di corrente dell'apparecchiatura secondaria. 2. Selezione del grado di precisione - Un trasformatore di corrente deve soddisfare i requisiti del grado di precisione. Cioè, il suo carico secondario S₂ non deve superare il carico secondario nominale S₂ₙ corrispondente a quel grado di precisione: S₂ₙ > S₂ |
 |
Come utilizzare correttamente un trasformatore di corrente
1. Il lato secondario non deve essere aperto-circuitato
Se il circuito secondario viene scollegato durante il funzionamento, la tensione indotta sul lato secondario aumenterà notevolmente, provocando un rapido aumento del flusso magnetico. Ciò può saturare il nucleo e generare picchi di tensione-alti, mettendo in pericolo lo strumento di misurazione e il personale. Se viene rilevato un circuito aperto sul lato secondario, il circuito deve essere chiuso immediatamente e il guasto corretto.
2. Corrispondenza e protezione del carico
Quando si seleziona un trasformatore di corrente, considerare l'impedenza di ingresso dello strumento, l'interfaccia del relè di protezione e altri fattori per garantire che l'impedenza di carico Z_b rientri nell'intervallo nominale. Per i sistemi di protezione che richiedono alta velocità e affidabilità, si consiglia un TA con un basso grado di errore e buone caratteristiche di protezione del circuito aperto-.
3. Posizione e orientamento di installazione
L'orientamento del CT deve essere allineato con la direzione del conduttore primario per evitare inversioni di fase ed errori di segnale. Quando si installano TA ad anello o a finestra-, assicurarsi che i conduttori passino attraverso il nucleo il numero corretto di volte e nella direzione corretta, come specificato nel progetto.
4. Temperatura e ventilazione
Carichi elevati o temperature ambiente elevate possono aumentare l'aumento della temperatura del TA, influenzando le perdite di rame e ferro. Garantire una buona ventilazione nella sala apparecchiature, un cablaggio adeguato ed evitare di installare il CT vicino a forti fonti di calore per garantire un funzionamento stabile a lungo termine.
Manutenzione del trasformatore di corrente
Durante il funzionamento,-il personale in servizio deve ispezionare regolarmente il trasformatore di corrente per garantire un funzionamento sicuro. Durante l'ispezione, prestare attenzione ai seguenti punti:
1. Il trasformatore di corrente non deve presentare rumori anomali o odore di bruciato.
2. Controllare se i connettori del trasformatore di corrente sono surriscaldati.
3. L'isolamento in porcellana del trasformatore di corrente deve essere pulito e integro, privo di crepe e scariche.
4. Controllare il livello dell'olio del trasformatore di corrente per verificare che funzioni normalmente e che non vi siano perdite di olio.
5. Testare regolarmente le proprietà isolanti dell'olio del trasformatore di corrente. Per i trasformatori di corrente-riempiti in olio, la qualità dell'olio deve essere campionata regolarmente per testare e prevenire il degrado della capacità di isolamento, che potrebbe portare all'espansione del calore e provocare un'esplosione o un incendio.
Invia la tua richiesta