Transformadores de corrente (TCs) e transformadores de tensão (TPs, também conhecidos como transformadores de potencial, TPs) são transformadores de instrumentos amplamente utilizados em sistemas de potência. Eles reduzem a alta corrente ou tensão primária para valores secundários padrão baixos para medição, proteção e controle. Embora ambos isolem instrumentos de baixa tensão de circuitos de energia de alta tensão, eles diferem fundamentalmente nos princípios de funcionamento, regras de conexão e requisitos de carga.
UM O transformador de corrente é projetado para reduzir grandes correntes de carga. Seu enrolamento primário geralmente tem apenas algumas voltas e é conectado em série com a linha de energia. O enrolamento secundário transporta uma corrente menor e proporcional, geralmente 5 A ou 1 A. O princípio fundamental é a lei de Ampere: a força magnetomotriz primária equilibra a força magnetomotriz secundária sob operação normal. Uma regra de segurança crítica é que o lado secundário nunca deve ser deixado aberto. Um secundário aberto cria uma tensão induzida extremamente alta, que pode danificar o equipamento e colocar os operadores em perigo. Os circuitos secundários do TC são sempre curto-circuitados por medidores ou relés, e a carga conectada deve permanecer dentro da faixa nominal. As aplicações típicas incluem proteção contra sobrecorrente, medição de energia e monitoramento de corrente em painéis de distribuição.
Um transformador de tensão, por outro lado, reduz a alta tensão do sistema para uma baixa tensão secundária padrão, como 100 V. Seu enrolamento primário tem muitas voltas e se conecta em paralelo através da tensão de fase ou fase-terra. Funciona como um transformador de potência convencional baseado na lei de indução de Faraday, mantendo uma relação de tensão precisa. O lado secundário não deve estar em curto-circuito. Um curto-circuito gera uma enorme corrente secundária, queimando os enrolamentos e destruindo o transformador. Os TPs fornecem tensão de referência para relés de proteção, voltímetros, medidores de fator de potência e medidores de energia.
A definição de encargos também separa os dois tipos. A carga do TC refere-se à impedância do circuito secundário, incluindo a resistência do cabo e a impedância de entrada do instrumento. A carga de TP descreve a potência total consumida pelas cargas conectadas, medida em volt-amperes. As classes de precisão são selecionadas para diferentes finalidades: graus de precisão elevados são necessários para medição de receita, enquanto graus ligeiramente inferiores podem ser usados para proteção.
Em resumo, os TCs medem a corrente em série e proíbem circuitos secundários abertos, enquanto os TPs medem a tensão paralela e proíbem circuitos secundários em curto. Ambos fornecem isolamento galvânico entre redes de alta tensão e painéis de controle de baixa tensão. A seleção e a fiação corretas evitam falhas catastróficas e garantem medição confiável de energia e operação de relés em sistemas elétricos industriais e de serviços públicos.
