Il dimensionamento del trasformatore di corrente è un passaggio fondamentale nella progettazione di un sistema elettrico, poiché garantisce una misurazione, una protezione e un controllo accurati della corrente. UN il trasformatore di corrente (CT) converte correnti primarie elevate in correnti secondarie basse standardizzate, in genere 5 A o 1 A, compatibili con strumenti di misurazione, relè e altri dispositivi di protezione. Un dimensionamento improprio può portare a letture imprecise, danni alle apparecchiature o guasti ai sistemi di protezione, rendendo essenziale seguire linee guida sistematiche.
Il primo fattore chiave nel dimensionamento dei TA è determinare la corrente nominale primaria. Questa valutazione dovrebbe essere leggermente superiore alla corrente continua massima prevista nel circuito. Ad esempio, se un circuito trasporta una corrente di carico normale di 200 A con picchi occasionali fino a 250 A, è appropriato un TA con una potenza nominale primaria di 300 A. La scelta di un valore primario troppo vicino alla corrente massima può causare saturazione in condizioni di picco, mentre un valore troppo grande riduce la precisione della misurazione a carichi normali.
Successivamente, la corrente nominale secondaria deve essere adattata all'apparecchiatura collegata. I due rating secondari standard sono 5A e 1A. 5 A è più comune nelle applicazioni industriali grazie alla sua compatibilità con gli strumenti più vecchi, mentre 1 A è preferibile per cavi lunghi poiché riduce la perdita di potenza e la caduta di tensione. Il carico secondario del TA, ovvero l'impedenza totale dei dispositivi collegati (relè, contatori, cavi), non deve superare il carico nominale del TA. Il superamento del carico nominale può distorcere la corrente secondaria, portando a misurazioni imprecise.
La classe di precisione è un'altra considerazione vitale. I TA sono classificati in base alla loro precisione per scopi di misurazione o protezione. I TA di classe di misura (ad esempio 0,2, 0,5, 1,0) vengono utilizzati per la fatturazione e il monitoraggio e richiedono un'elevata precisione alla corrente nominale. I TA con classe di protezione (ad esempio 5P10, 10P20) danno priorità alle prestazioni in condizioni di guasto, con la lettera che indica la classe di precisione e il numero che rappresenta l'errore di rapporto massimo a 10 o 20 volte la corrente nominale. La selezione della classe di precisione corretta garantisce che il CT soddisfi i requisiti dell'applicazione.
Vanno valutate anche le caratteristiche di saturazione, soprattutto per i TA di protezione. Durante i guasti, le correnti primarie possono aumentare fino a 20–30 volte il valore nominale e il TA non deve saturarsi prematuramente. La saturazione fa sì che la corrente secondaria si discosti da quella primaria, compromettendo il funzionamento dei relè di protezione. I TA con tensione di saturazione o tensione di ginocchio più elevata sono adatti per applicazioni con correnti di guasto elevate.
In sintesi, il dimensionamento del trasformatore di corrente implica la selezione dei valori nominali primari e secondari corretti, la corrispondenza del carico secondario, la scelta della classe di precisione appropriata e la valutazione delle caratteristiche di saturazione. Seguendo questi passaggi, gli ingegneri possono garantire che il CT funzioni in modo affidabile, fornisca misurazioni accurate e supporti il funzionamento sicuro ed efficiente del sistema elettrico. Il corretto dimensionamento non solo previene problemi alle apparecchiature, ma garantisce anche la conformità agli standard e alle normative del settore.
