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Equipamentos Elétricos Prof. Djalma Tavares TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC) Transformador de Corrente O transformador de corrente, ou TC, é um transformador comum com características próprias para ser instalado com medidores de energia elétrica sendo o enrolamento primário ligado em série ao circuito que se deseja medir a corrente enquanto o secundário é ligado aos terminais de corrente de um ou mais instrumentos de medição, controle ou proteção. A corrente no circuito secundário é normalmente menor, sendo na prática considerado um redutor de corrente. O secundário de um TC é normalmente empregado para alimentar instrumentos elétricos de baixa impedância (amperímetros, bobinas de corrente de medidor, etc.). Os TC´s são comparados a transformadores de força que funcionam quase em curto-circuito. Os TC´S são dimensionados para uma corrente secundária nominal padronizada de 5 A, sendo a corrente nominal primária determinada de acordo com a corrente do circuito em que o TC será ligado. Quando o primário de um TC é percorrido pela corrente nominal, no secundário têm-se 5 A. Quando o primário é percorrido por uma corrente maior ou menor que a nominal, têm-se no secundário uma corrente maior ou menor que 5 A. O enrolamento primário do TC é normalmente constituído de poucas espiras feitas de condutor de cobre de grande seção. Há TC em que o próprio condutor do circuito principal serve como primário. PRIMÁRIO SECUNDÁRIO Possuem poucas espiras no primário e muitas no secundário. São ligados aos circuitos de corrente de medidores e/ou relés. TC tipo Janela Os TC’s são projetados e construídos para uma corrente secundária nominal padronizada de 5 ampères, sendo a corrente primária nominal estabelecida de acordo com a ordem de grandeza da corrente do circuito em que o TC será ligado. Assim, são encontrados no mercado TC’s para: 200/5, 500/5, 1000/5, etc. O que significa: - Quando o primário é percorrido pela corrente nominal para a qual o TC foi construído, no secundário tem-se 5 A; - Quando o primário é percorrido por uma corrente menor ou maior do que a nominal, no secundário tem-se uma corrente maior ou menor que 5 A, Mas nas mesmas proporções das corrente nominais do TC utilizado. Exemplo: se o primário de um TC de 100/5 é percorrido por uma corrente de 84 A, tem-se no secundário 4,2 A; se é percorrido por 106 A, tem-se no secundário 5,3 A. [Medição de Energia Elétrica /Solon de Medeiros Filho – 3ª ed.] Os TC’s são projetados e construídos para suportarem, em regime permanente, uma corrente maior do que a corrente nominal, sem que nenhum dano lhes seja causado. A relação entre a corrente máxima suportável por um TC e a sua corrente nominal define o “fator térmico” do TC, uma de suas características. Como eles são usados para alimentar cargas de baixa impedância, diz-se que são transformadores de força que funcionam quase em curto-circuito. Relação nominal Kc = 𝑰 𝟏 𝒏 𝑰 𝟐 𝒏 # 𝑵 𝟐 𝑵 𝟏 Kc muito aproximadamente igual a relação de espiras Relação real Kr = 𝑰 𝟏 𝑰 𝟐 ; K’r = 𝑰′ 𝟏 𝑰′ 𝟐 São valore muito próximos entre si e também de Kc, pois os TC’s são projetados dentro de critérios especiais e são fabricados com materiais de boa qualidade sob condições e cuidados especiais. Fator de correção de relação: FCRc = 𝑲𝒓 𝑲𝒄 É o fator pelo qual deve ser multiplicada a “relação de transformação” Kc do TC para se obter a sua relação Kr. De imediato percebe-se que cada Kr de um TC corresponde um FCRc. Em virtude destas variações, determinam-se os valores limites inferior e superior do FCRc para cada TC, sob condições especificadas, partindo-se daí para o estabelecimento da sua “classe de exatidão. Na prática lemos o valor da corrente I2 com um amperímetro ligado ao secundário do TC e multiplicamos o valor lido por Kc para obtermos o valor da corrente primária, valor este que representa o valor medido desta corrente primária, e não o valor exato de I1. Exemplo: Um TC de 400/5 A tem o primário ligado em série com uma carga e o secundário ligado um amperímetro onde se lê: I2 = 2,6 A. Como a relação de transformação é neste caso Kc = 80, considera- se que a corrente solicitada pela carga é: Kc I2 = 80 x 2,6 = 208 A A corrente primária a ser medida, circulando nos enrolamentos primários, cria um fluxo magnético também alternado que faz induz as forças eletromotrizes Ep e Es, respectivamente, nos enrolamentos primário e secundário. Dessa forma, se nos terminais primários de um TC, cuja relação de transformação nominal é de 20, circula uma corrente de 100 A. Obtém-se no secundário a corrente 5 A, ou seja: 100/20 = 5 A Características construtivas O TC’s podem ser construídos de diferentes formas e para diferentes formas e para diferentes usos: 1 – TC de barra, é aquele cujo enrolamento primário é constituído por uma barra fixada através do núcleo do transformador. 2 – TC tipo enrolado, é aquele cujo enrolamento primário é constituído de uma ou mais espiras envolvendo o núcleo do transformador 3 – TC tipo janela, é aquele que não possui um primário fixo no transformador e é constituído de uma abertura através do núcleo, por onde passa o condutor que forma o circuito primário A figura abaixo representa a ligação de um TC , onde normalmente o número de espiras do primário é menor que no secundário: Ligação de Transformador de Corrente https://sites.google.com/site/punarobley/medidor-de-energia-eletrica/Figura TC 1.jpg?attredirects=0 1- Relações Nominal, Real, Correlação e Erros 1.2- Relação Nominal ( Kc) É a relação entre valores nominais das correntes primária (I1n) e secundária (I2n). Conhecida como relação de transformação, é indicada pelo fabricante na placa de identificação do TC. Kc=I1n/I1n 1.3- Relação Real ( Kr ) É a relação entre o valor exato I1 de uma tensão qualquer aplicada ao primário do TC e o correspondente valor exato I2 verificado no secundário. Kr=I1/I2 Normalmente não é possível medir-se I1 com amperímetro. Mede-se, então, I2 e chega-se a I1 através do diagrama fasorial do TC. Assim, podemos representar Kr com a relação 1.4- Fator de Correlação de Relação ( FCRc) É o fator pelo qual deve ser multiplicada a relação de transformação Kc do TC para se obter sua relação Kr. FCRc=Kr/Kc Para cada Kr haverá um FCRc correspondente. Os limites inferior e superior do FCRc são determinados sob condições especificadas , e a partir daí determina- se a classe de exatidão do TC. 1.5- Erros do TC Similar ao que acontece com os TP´s, na prática normalmente não é possível a medição da corrente primária I1 do TC. Como já foi visto antes o valor verdadeiro de I1 é determinado fasorialmente. O valor teoricamente medido será dado pela relação Kc x I2, ou seja: I2 = KcI2 ( TC ideal ) ou I1 ≈ KcI2 (TC real) No TC real, como no TP, existem dois tipo de erros. O Erro de Relação (Єc) é dado por: que pode ser representado por Єc% = 100 - FCRc% Outro erro comum é o Erro de Ângulo de Fase que é a defasagem existente entre I1 e o inverso de I2. Este erro pode ser positivo ou negativo. https://sites.google.com/site/punarobley/medidor-de-energia-eletrica/Equa%C3%A7%C3%A3o TC 2.jpg?attredirects=0 2 - Classe de Exatidão Devido aos erros existentes no TC, assim como no TP, como em qualquer máquina eletromagnética, que variam com o tipo de carga que é ligada ao seu secundário , são fixadas condições de ensaio dos mesmos, de acordo com as normas técnicas existentes, para se determinar as condições de aplicação e a qualidade dos equipamentos que implica em custos maiores ou menores. Assim, também, é definida a classe de exatidão dos TC´s. Um TC pode ser enquadrado em uma ou mais classes de exatidão abaixo, conforme a sua aplicação, conforme a tabela a seguir: CLASSE DE EXATIDÃO UTILIZAÇÃO 0,30,6 1,2 Medição de energia elétrica 3 Utilizado em serviços que não seja de medição de potência ou energia pois não tem limitação de ângulo de fase. 5 e 10 Serviços de proteção Um TC para serviços de medição está dentro de sua classe de exatidão quando o ponto formado pela interseção do FATOR DE CORRELAÇAO DE RELAÇÃO (FCRc) e pelo ÃNGULO DE FASE (FCRc) estiver dentro do paralelogramo de exatidão, sendo que o paralelogramo menor corresponde a 100% da corrente nominal e o externo refere-se a 10% da corrente nominal. Isso pode ser visto nas tabelas seguintes. No caso de TC com fator térmico (Ft) nominal superior a 1,0, o paralelogramo interno (menor) refere-se, também, a 100% da corrente nominal multiplicada pelo fator térmico nominal. Os TC´s da classe 3 , (não podem ser usados em medição de potência ou energia) não têm limitação de ângulo de fase. Nesse caso, da classe 3 , considera-se atendida a classe de exatidão nas condições especificadas, quando o fator de correção (FCRc) estiver entre os limites de 1,03 e 0,97. A NBR 6856 especifica para serviços de medição de energia ou potência apenas os TC´s das classes 0,3 ; 0,6, ; e 1,2. Na tabela 13 , podemos ver o tipo de aplicação. 3- Correntes, Carga Nominal, Potência Térmica 3.1– Correntes Secundárias A corrente secundária nominal dos TC´s é de 5A. Pode ser encomendado um TC com corrente nominal secundária diferente. 3.2 – Corrente Primária Nominal e Relação Nominal As correntes e relações nominais podem ser vistas nas próximas tabelas. Os TC´s devem ser selecionados para o serviço de medição, de tal modo que a corrente de carga esteja entre 10% e 100% da corrente primária nominal (os paralelogramos de precisão são definidos para esta faixa). Os terminais devem estar identificados (ver tabelas). 5 – Níveis de Isolamento Os níveis de isolamento padronizados são encontrados na tabela seguinte. O nível de isolamento é representado pelas tensões suportáveis nominais à frequência industrial, de impulso atmosférico e de surtos de manobra que dele fazem parte, de acordo com a respectiva tensão máxima do equipamento. Na ordem indicada os espaços reservados às tensões suportáveis nominais, que não fazem parte do nível de isolamento, devem ser preenchidos com hífen. Exemplo: TC com tensão máxima 15 kV, nível de isolamento 36/110 kV TC com tensão máxima 55 kV, nível de isolamento 650/1550/1175 kV 6 – Frequência Nominal São normais as frequências 50 ou 60 Hz, sendo 60 Hz no Brasil 7 – Cargas Nominais Carga na qual se baseiam os requisitos de exatidão para qual o TC foi fabricado. É designada por caracteres formado pela letra C seguida no número de volt-ampères correspondente a corrente secundária nominal 5 A. Ver a tabela 19. CARGAS NOMINAIS COM FATOR DE POTÊNCIA 0,9 OU 0,5 8 – Fator Térmico Nominal É o fator pelo qual se deve multiplicar a corrente nominal do TC para se obter a corrente máxima que o mesmo deve suportar, em regime permanente, operando em condições normais, sem exceder os limites de temperatura especificados para a sua classe de isolamento. São padronizados pela ABNT em 1,0 ; 1,2 ; 1,3 e 1,5 9 – Corrente Suportável Nominal de Curta Duração É a corrente de curta duração suportável que pode circular em um TC durante 01 segundo. O valor de crista dessa corrente corresponde a 2,5 vezes o valor nominal. 10 – Meio Isolante Os meios dielétricos utilizados para isolar as partes vivas de um TC são normalmente. EPÓXI - utilizado geralmente em TC para uso interno ÉLEO - utilizado em TC geralmente para uso externo PÓ DE QUARTZO MAIS ÓLEO MINERAL - utilizado em TC para uso externo 11 – Polaridade dos TC´S Aplica-se o mesmo critério dos TP´s explicado anteriormente (aditiva e subtrativa). 12 – Classificação dos TC´S De acordo a forma da janela, os mesmos podem ser classificados. Ver a tabela anterior. 14 – Dimensionamento do TC Especificar um TC para medição de energia elétrica para faturamento de um consumidor atendido em 69 kV, com medição de kWh, com indicador de demanda máxima, e Kvarh , com demanda inicial prevista de 5800 Kva e demanda final prevista de 11600 kVA, após 02 anos. A ligação do equipamento será feita com 25 m de fio 2,5 mm2.Assim teremos: Classe de Exatidão: Utilizando a tabela, obteremos a classe 0,3 Carga Nominal: Está diretamente relacionada com a carga a ser ligada no secundário do TC. Corrente Primárias Nominais e Relações Nominais do TC: Demanda Inicial = 5800 kVA Corrente inicial máxima = 5.800 VA/(√3 x 69 kV) = 48,5 A Demanda final = 11600 kVA Corrente final máxima = 11.600 kVA/(√3 x 69 kV) = 97,0 A De acordo com as tabelas, escolhemos as correntes primárias nominais padronizadas, devido aos valores dimensionados e as ligações série-paralelo no primário do TC, 50x100 – 5A Relação nominal: 10 x 20 : 1 Fator Térmico: pode ser usado 1,2 Uso: externo Meio isolante: óleo mineral, pó de quartzo mais óleo mineral Valor de crista nominal da corrente suportável: 2,5 vezes a corrente de curta duração Corrente primária: 50 x 100A Relação: 10 x 20 : 1 Frequência: 60 Hz Exatidão: 0,3 C12,5 Fator térmico: 1,2 Tensão máxima de operação: 72,5 kV Corrente de curta duração: Pode ser a corrente de falta onde está instalado o equipamento 15 – Testes de TC no Campo Na inspeção da medição em campo devemos observar, nos TC´s, os seguintes passos: 01 – O TC possui marcas nos bornes do primário ( p ) e do secundário ( s ), que indicam uma correspondência entre os bornes, ou seja, se o borne do primário for a entrada/saída de corrente, o borne no secundário é a entrada/saída de corrente para a medição. 02 - A polaridade em qualquer equipamento TC ( e TP) é sempre subtrativa , e caso haja inversão, deve haver desligamento da subestação do consumidor para regularizar a ligação do TC. A correspondência entre os bornes dar-se-á sempre entre bornes do mesmo lado, porém existem transformadores para instrumentos em que não é obedecido este critério. 03 - A polaridade é facilmente detectada, com a realização do teste de independência dos elementos ou utilizando o teste abaixo. Em último caso pode-se utilizar um medidor de relação de transformação (TTR). Neste caso a u.c. deve ser desligada. Se o TC (medidor de dois elementos) estiver com a polaridade invertida (aditiva), ao medir-se a corrente Ia e Ib do secundário, elas devem ter o mesmo módulo. Depois , com a alicate abraça-se, simultaneamente, os dois fios do secundário (entradas de corrente) e mede-se e a corrente. Se o valor (módulo) da corrente medida for o mesmo, o TC está com a polaridade correta. Se o valor for maior , isto é, o valor do módulo de Ia, ou Ib, multiplicado por √3, o TC está com a polaridade invertida, como demonstrado abaixo: Quando se mede, separadamente, as duas correntes do secundário, Isa e Isc, teremos que obteremos: |Isa|= |Isc| = |Is|, que é um valor qualquer. Medindo-se, simultaneamente, abraçando os dois fios com um alicate amperímetro, obteremos: Isa + Isc = |Isa|1a 0 + |Isc|1a 120 = |Is|1a 60. Se houver uma inversão de polaridade, por exemplo, na fase C, teremos que: Isc = |Is|1a (120 + 180 )0 = |Is|1a -60, logo: Isa + Isc = |Isa|1a 0 + Isc = |Is|1a 0 + |Is|1a -60 =√3 |Is|1a -30 Se a medição for com três elementos, se a carga for equilibrada o teste é o mesmo, sendo utilizadas duas correntes quaisquer. Se houver desequilíbrio deve-se proceder como demonstrado abaixo: X = |Ia|1a ∂, Y =|Ib|1aβ e Z = |Ic|1a∅ Como o sistema é trifásico, X+Y+Z = 0 ⇨ X+Y = - Z = - |Ic|1a∅ , X+Z = -Y = - |Ib|1aβ e Y+Z = -X =-|Ia|1a∂. Se houver uma inversão de um dos TC´s, teremos que X - Y = X + X + Z =2X+Z ou X - Z = X + X + Y= 2X+Y ou Y - Z = Y + X + Y=2Y+X X - Y= √3|Ia| a η, X-Z = √3|Ib|aρ, ou Y-Z = √3|Ia|aф Ou seja: mede-seas correntes das fases A,B e C. Depois mede-se, simultaneamente duas correntes, abraçando com o multímetro os dois fios do secundário de corrente, para cada combinação das corrente de fase ( Ia + Ib, Ia + Ic e Ic +I b ). Se a polaridade estiver correta os valores obtidos são os mesmos obtidos anteriormente. Se houver inversão ( no máximo duas) os valores obtidos não serão os mesmos, em pelos menos um valor, haverá uma sobre corrente de √3 x o valor anterior. 04 – Quando houver a existência de escoamento de tensão, provocada por poeira no equipamento, o sistema deverá ser desenergizado, limpando-se o TC com bucha umedecidas em óleo mineral. Se continuar o problema, substituir o mesmo, pois apresenta descargas parciais. 05 - As rachaduras no epoxi provocam descargas parciais, assim como colocação de placas inadequadamente ( para controle interno do usuário, sem consulta prévia ao fabricante ) e locais com umidade excessiva. 06 – Quando houver descargas parciais provenientes de umidade excessiva, pode-se minimizar o problema com a colocação de resistências no cubículo de medição 07 – Ao medir a corrente na chave de aferição (TC com carga) e verificada sua inexistência (Is = 0 ), fica caracterizado que o equipamento encontra-se com problema, devendo ser substituído imediatamente, após verificado que o cabo não se encontra partido. 08 – Quando o primário do TC estiver energizado, o secundário nunca deve ficar aberto, pois não haverá o efeito desmagnetizante e a corrente do primário ocasiona, em conseqüência, um fluxo muito alto no núcleo, suficiente para danificar o TC e até mesmo provocar a sua explosão. Assim, poderá ocorrer o aquecimento excessivo, provocando o contato do circuito primário com o secundário ou com a terra. Poderá , inclusive, alterar as características do equipamento para as quais foi projetado. 09 – Se for verificado o desequilíbrio de corrente , em situação de cargas equilibradas, fica caracterizado que o equipamento encontra-se com problema, devendo ser substituído. Devemos lembrar que para o TC de baixa tensão ( 0,6 kV ), deve ser medida a corrente primária e secundária ( que devem estar dentro da faixa de corrente do equipamento utilizado ), e a RTC deve ser a mesma. Caso contrário, o TC deve ser substituído. 10 – Verificar se a ligação do terminal ( s2 ), juntamente com o terminal de aterramento ( de cada TC ) estão aterrados corretamente. 11 – Verificar a existência de curto-circuito na bobina do primário ou secundário. 12 – Verificar a resistência dos contatos, da fiação secundária em curto-circuito e a falta de aterramento. Créditos: Eng. Punaro Bley Adão de Oliveira https://sites.google.com/site/punarobley/medidor-de-energia-eletrica https://sites.google.com/site/punarobley/medidor-de-energia-eletrica 4 – TC tipo bucha, é aquele cujas características são semelhantes ao TC do tipo barra, porém sua instalação é feita na bucha dos equipamentos (transformadores, disjuntores, etc.), que funcionam como enrolamento primário 5 – TC tipo núcleo dividido, é aquele cujas características são semelhantes às do TC do tipo janela, em que o núcleo pode ser separado para permitir envolver o condutor que funciona como enrolamento primário, 6 – TC tipo com vários enrolamentos primários, constituído de vários enrolamentos primários montados isoladamente e apenas um enrolamento secundário. Neste tipo de TC, as bobinas primárias podem ser ligadas em série ou em paralelo, propiciando a obtenção de vária relações de transformação. 7 – TC tipo vários núcleos secundários, constituído de dois ou mais enrolamentos secundários montados isoladamente, sendo que cada um possui individualmente o seu núcleo, formando, juntamente com o enrolamento primário, um só conjunto 8 – TC tipo vários enrolamentos secundários, constituído de um só núcleo envolvido pelo enrolamento primário e vários enrolamentos secundários e que podem ser ligados em série e em paralelo 9 – TC tipo derivação no secundário, constituído de um único núcleo envolvido pelos enrolamentos primário e secundário, sendo feito derivações no enrolamento secundário. Entretanto, o primário pode ser constituído de um ou mais enrolamentos. Como os ampères-espiras variam em cada relação de transformação considerada, somente é garantida a classe de exatidão, do equipamento que contiver maior número de espiras. Transformadores de corrente destinados a proteção Esse tipo de transformadores são capazes de transformar elevadas correntes em pequenas correntes possibilitando que os relés utilizados no sistema operem sem que estejam ligados diretamente no circuito primário da instalação. Dessa forma, oferece segurança aos operadores e facilita a manutenção dos seus componentes. Os transformadores de corrente para proteção possuem um nível de saturação igual a 20 vezes a corrente nominal. Isso ocorre para que os TC’s não venham a saturar caso ocorra um defeito no sistema que faça aumentar a corrente. Caso contrário, os sinais de corrente recebidos pelos relés estariam mascarados, permitindo, desta forma, uma operação inconseqüente do sistema elétrico. Os TCs de Proteção, diferente dos TCs de medição, tem classe de exatidão 10%, conforme especificação da ABNT. Na norma ABNT NBR 6856, a exatidão é expressa, por exemplo: na forma 10B100, o número 10 representa o erro máximo em %, a 20 xIn (100 A secundários, se In = 5 A), com “burden” (carga) nominal. A letra “B” significa que o TC é de baixa impedância. A letra “A “ Alta impedância. O número 100 significa que o TC consegue entregar até 100 V para carga, na condição de 20 xIn e “burden” nominal. “Burden” – Impedância de carga imposta ao secundário do TC em condições especificadas. sofrer Correntes nominais As correntes nominais primárias devem ser compatíveis com a corrente de carga do circuito primário. Algumas correntes nominais primárias e as relações de transformação nominais estão discriminadas nas tabelas seguintes, respectivamente, para relações nominais simples e duplas, utilizadas para ligação série/paralelo no enrolamento, primário. In (A) Kn In (A) Kn In (A) Kn In (A) Kn 5 1:1 60 12:1 400 80:1 2500 500:1 10 2:1 75 15:1 500 100:1 3000 600:1 15 3:1 100 20:1 600 120:1 4000 800:1 20 4:1 125 25:1 800 160:1 5000 1000:1 25 5:1 150 30:1 1000 200:1 6000 1200:1 30 6:1 200 40:1 1200 240:1 8000 1600:1 40 8:1 250 50:1 1500 300:1 - - 50 10:1 300 60:1 2000 400:1 - - Ip,n (A) Kn Ip,n (A) Kn 5 x 10 1 x 2:1 50 x 100 10 x 20:1 10 x 20 2 x 4:1 60 x 120 12 x 24:1 15 x 30 3 x 6:1 75 x 150 15 x 30:1 20 x 40 4 x 8:1 100 x 200 20 x 40:1 25 x 50 5 x 10:1 150 x 300 30 x 60:1 30 x 60 6 x 12:1 200 x 400 40 x 80:1 40 x 80 8 x 16:1 300 x 600 60 x 120:1 Consulte tabela do livro Manual de Equip. Elét. João Mamede para ver mais A corrente nominal secundária é adotada geralmente 5 A. Em alguns casos especiais, quando aos aparelhos, normalmente relés de proteção, são instalados distantes dos TC’s, pode-se adotar a corrente secundária de 1 A, a fim de reduzir a queda de tensão nos fios de interligação. A NBR 6856/81 adota as seguintes simbologias para definir as relações de corrente. - Sinal de dois pontos (:) deve ser usado para exprimir relações nominais, como, por exemplo 300:1; - o hífen (-) deve ser usado para separar correntes nominais de enrolamentos diferentes, como, por exemplo: 300-300-5 A (dois enrolamentos primários), 300-5- 5 A (dois enrolamentos secundários); - o sinal (x) deve ser usado para separar correntes primárias nominais, ou ainda relações nominais duplas, como, por exemplo, 300 x 600-5 A (correntes primárias nominais) cujos enrolamentos podem ser ligados em série ou em paralelo; - a barra (/) deve ser usada para separar correntes primárias nominais ou relações nominais obtidas por meio de derivações, efetuadas tanto nos enrolamentos primários como nos secundários, como, por exemplo: 300/400-5 A, ou300-5/5 A. Cargas nominais Os TC’s devem ser especificados de acordo com a carga que será ligada no seu secundário. Dessa forma a NBR 6856/81 padroniza as cargas secundárias de acordo com a tabela seguinte. Designação R (Ω) Indutância Pn F.P Z mH VA - Ω C 2,5 0,09 0,116 2,5 0,9 0,1 C 5,0 0,18 0,232 5,0 0,9 0,2 C 12,5 0,45 0,580 12,5 0,9 0,5 C 25 0,50 2,300 25,0 0,5 1,0 C 50 1,00 4,600 50,0 0,5 2,0 C 100 2,00 9,200 100,0 0,5 4,0 C 200 4,00 18,400 200,0 0,5 8,0 Para um TC, a carga secundária representa o valor ôhmico das impedâncias formadas pelos diferentes aparelhos ligados a seu secundário, incluindo-se aí os condutores de interligação. Por definição a carga secundária nominal é a impedância ligada aos terminais secundários do TC, cujo valor corresponde à potência para a exatidão garantida, sob corrente nominal. Assim, por exemplo, um TC do tipo C200, a impedância de carga nominal será de: Zs = 𝑃𝑡𝑐 𝐼𝑠 2 = 200 52 = 8 Ω Quando a corrente secundária nominal é diferente de 5 A, os valores das cargas devem ser multiplicados pelo quadrado da relação entre 5 A e a corrente secundária nominal correspondente, para se obter os valores desejados dos referidos parâmetros. A carga dos aparelhos que devem ser ligados aos TC’s tem que ser dimensionada criteriosamente para se escolher o TC de carga padronizada compatível. No entanto, como os aparelhos são ligados aos TC’s através de condutores, normalmente de grande comprimento, é necessário calcular a potência dissipada nesses condutores e soma-la à potência dos aparelhos correspondentes. Assim, a carga de um TC, independente de ser destinado a proteção ou medição, pode ser dada pela equação abaixo: Ctc = σ 𝐶𝑎𝑝 + 𝐿𝑐 + 𝑍𝑐 𝑥 𝐼𝑠 2 (VA) R1 R2 X2X1 Rc Xc Xm Rm Ip Is Ie CIRCUITO EQUIVALENTE DO TC O ramo magnetizante está caracterizado pelos seus dois parâmetros, isto é, Rm, que é responsável pelas perdas ôhmicas, através das correntes de histerese e de Foucault, desenvolvidas na massa do núcleo de ferro com a passagem das linhas de fluxo magnético, e Xm, responsável pela corrente reativa devido à circulação das mesmas linhas de fluxo no circuito magnético. Uma determinada carga absorve da rede uma corrente Ip que circula nos enrolamentos primários do TC, cuja impedância Z1 pode ser desconsiderada. A corrente que circula no secundário do TC, Is provoca uma ∆e na impedância interna Z2 e na impedância da carga Zc que afeta o fluxo principal, exigindo uma corrente magnetizante Ie diretamente proporcional. A impedância Z1 não afeta a exatidão do TC, Ela é apenas adicionada à impedância do circuito de alimentação. O erro do TC é resultante essencialmente da corrente que circula no ramo magnetizante, isto é, Ie. ሶ𝐼𝑝 = ሶ𝐼𝑒 + ሶ𝐼𝑠 Considerando um TC 1:1, para que a corrente secundária reproduzisse fielmente a corrente do primário, seria necessário que Ip = Is. Como não é, a corrente que circula na carga não corresponde exatamente à corrente do primário, ocasionando assim o erro do TC. Quando o núcleo entra em saturação, exige uma corrente de magnetização muito elevada, deixando de ser transferida para a carga Zc, e assim, provoca um erro de valor considerável na medida secundária. 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