Un nucleo solido il trasformatore di corrente (CT) è un trasformatore di misura di precisione progettato per ridurre l'elevata corrente alternata (CA) nei sistemi di alimentazione in una corrente secondaria standardizzata di basso livello (tipicamente 1 A o 5 A) per misurazioni, monitoraggio e relè protettivi sicuri.
Funziona secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, dove la corrente primaria che scorre attraverso un conduttore che passa attraverso il suo nucleo genera un flusso magnetico, che a sua volta induce una corrente proporzionale nell'avvolgimento secondario avvolto attorno al nucleo. La caratteristica distintiva di un TC a nucleo solido è il suo nucleo magnetico toroidale (a forma di ciambella) continuo e ininterrotto, solitamente realizzato con materiali ad alta permeabilità come acciaio al silicio o ferrite. A differenza di TA apribili , questa struttura solida non presenta spazi vuoti, garantendo un percorso magnetico uniforme, perdite di flusso minime ed eccellente accoppiamento magnetico tra i circuiti primario e secondario.
L'avvolgimento primario è spesso costituito da un singolo passaggio del conduttore di alimentazione principale attraverso il centro del nucleo, mentre l'avvolgimento secondario è costituito da più spire avvolte con precisione che determinano il rapporto di trasformazione del TA. La TC a nucleo solido presenta numerosi vantaggi chiave. Offre una precisione eccezionale, con classi di accuratezza che vanno dallo 0,1% allo 0,5%, rendendolo ideale per la misurazione dei ricavi e le applicazioni di protezione critica. Il nucleo solido e sigillato resiste alla polvere, all'umidità e alle sollecitazioni meccaniche, garantendo prestazioni stabili in ambienti industriali ed esterni difficili.
Fornisce inoltre un robusto isolamento elettrico tra i circuiti primari ad alta tensione e la strumentazione secondaria a bassa tensione, salvaguardando le apparecchiature e il personale. L'installazione richiede la diseccitazione del circuito per far passare il conduttore primario attraverso il nucleo del TA, rendendolo particolarmente adatto per installazioni fisse permanenti in nuove costruzioni, sottostazioni elettriche e pannelli di controllo industriali.
È ampiamente utilizzato nei sistemi di generazione, trasmissione e distribuzione di energia per la misurazione della corrente, la misurazione dell'energia, la protezione da sovracorrente e l'analisi della qualità dell'energia. Lo svantaggio principale è la sua rigidità: non può essere adattato su conduttori sotto tensione esistenti senza arrestare il sistema, a differenza delle alternative split-core. Nonostante ciò, la sua precisione e affidabilità senza pari rendono i TA a nucleo solido la scelta preferita per le applicazioni in cui la precisione di misurazione e la stabilità a lungo termine sono fondamentali.
