Um transformador de corrente (CT) é um transformador que mede a corrente de outro circuito. É acoplado a um amperímetro (A no diagrama) em seu próprio circuito para realizar essa medição. Medir a corrente de alta voltagem diretamente exigiria a inserção de instrumentação de medição no circuito medido - uma dificuldade desnecessária que reduziria a corrente a ser medida. Além disso, o calor gerado no equipamento de medição a partir da alta corrente pode produzir falsas leituras. Corrente de medição indireta com um TC é muito mais prática.
Relação ao transformador de tensão
A função de um transformador de corrente (TC) pode ser melhor compreendida comparando-a com o transformador de tensão mais comumente conhecido (VT) Lembre-se de que, em um transformador de tensão, uma corrente alternada em um circuito configura um campo magnético alternado em uma bobina no circuito. A bobina é envolvida em torno de um núcleo de ferro, que espalha o campo magnético, quase intacto, para outra bobina em um circuito diferente, sem uma fonte de energia.
A diferença com um TC é que o circuito com energia , efetivamente, um loop. O circuito alimentado passa pelo núcleo de ferro apenas uma vez. A CT é, portanto, um transformador elevatório.
Fórmulas CT &VT
Lembre-se também que a corrente e o número de voltas nas bobinas em um TP podem ser relacionados como: i1 - - N1 = i2 --- N2. Isso ocorre porque, para uma bobina (solenóide), B = mu --- i-n, onde mu significa a constante de permeabilidade magnética. Pouca intensidade de B é perdida de uma bobina para outra com um bom núcleo de ferro, então as equações B para as duas bobinas são efetivamente iguais, nos dando i1 --- N1 = i2 --- N2.
No entanto, N1 = 1 para o primário no caso do transformador de corrente. A linha de energia única é efetivamente o equivalente a um loop? A última equação reduz para i1 = i2 --- N2? Não, porque foi baseado em equações solenóides. Para N1 = 1, a seguinte fórmula é mais apropriada: B = mu --- i /(2πr), onde r é a distância do centro do fio até o ponto em que B é medido ou sentido (o núcleo de ferro, em a caixa do transformador). Então i1 /(2πr) = i2 --- N2.
i1 é, portanto, apenas proporcional ao valor medido pelo amperímetro i2, reduzindo a medição da corrente a uma conversão simples.
Usos comuns
A função central de um TC é determinar a corrente em um circuito. Isso é especialmente útil para monitorar linhas de alta tensão em toda a rede elétrica. Outro uso onipresente de TCs é em medidores elétricos domésticos. Um TC é acoplado a um medidor para medir o uso elétrico para carregar o cliente.
Segurança do instrumento
Outra função dos TCs é a proteção de equipamentos de medição sensíveis. Aumentando o número de enrolamentos (secundários), N2, a corrente no TC pode ser feita muito menor que a corrente no circuito primário sendo medido. Em outras palavras, como N2 na fórmula i1 /(2πr) = i2 --- N2 sobe, i2 desce.
Isso é relevante porque a alta corrente produz calor que pode danificar equipamentos de medição sensíveis, como o resistor em um amperímetro. Reduzir i2 protege o amperímetro. Também evita que o calor elimine a precisão da medição.
Relés de proteção
Os TCs também protegem as linhas principais da rede elétrica. Um relé de sobrecorrente é um tipo de relé de proteção (interruptor) que dispara um disjuntor se uma corrente de alta tensão exceder um determinado valor pré-definido. Os relés de sobrecorrente usam um TC para medir a corrente, já que a corrente de uma linha de alta tensão não pode ser medida diretamente.
