Uma vez alguém ligou um transformador de corrente ao contrário. Os contadores mostravam valores negativos. Os relés de proteção ficaram quietos quando deveriam ter disparado.
Este artigo explica como ligar um Transformador de corrente em instalações do mundo real. Os passos práticos, os erros comuns e os pormenores que interessam.
Índice
O que faz um transformador de corrente antes da ligação
Antes de ligar um transformador de corrente, é útil recordar o que ele faz realmente.
O dispositivo reduz a corrente primária elevada para um valor secundário mais baixo e mensurável. As correntes secundárias padrão são 1A e 5A. Isto permite que os contadores e os relés trabalhem em segurança sem manusear diretamente a corrente elevada.
O lado primário é normalmente um barramento ou cabo que passa através da abertura do dispositivo. Não é necessária qualquer ligação eléctrica direta no primário para a maioria das versões de baixa tensão. Para as unidades de alta tensão, o primário é frequentemente uma única volta incorporada no isolamento.
Diferentes tipos são utilizados para diferentes tarefas. Um Transformador de Corrente de Alta Tensão fica nas subestações. Um transformador de corrente de baixa tensão é montado dentro dos painéis. A Transformador de corrente de sequência zero envolve as três fases para detetar falhas de terra. Cada um liga-se de forma ligeiramente diferente, mas os princípios fundamentais são os mesmos.
Guia passo-a-passo para ligar um transformador de corrente
Montar o transformador de corrente
Para um Transformador de corrente de baixa tensão, O dispositivo é normalmente fixado à volta do condutor primário ou do barramento. O condutor deve passar pela abertura central. Nada mais deve estar dentro dessa abertura, exceto o condutor pretendido.
Para uma versão de alta tensão, o transformador de corrente é frequentemente montado numa estrutura de aço ou dentro de um compartimento de comutação. O condutor primário é aparafusado aos seus terminais.
A instalação do transformador de corrente de sequência zero é diferente. Todos os três condutores de fase devem passar pela mesma abertura. O condutor neutro também pode ser incluído, dependendo do esquema de ligação à terra.
Ligar o lado primário de um transformador de corrente
A ligação primária depende do tipo de transformador de corrente.
Para um Transformador de corrente de alta tensão, O primário é ligado em série com a linha. O dispositivo tem terminais primários dedicados. A corrente de linha flui através do enrolamento primário.
Para uma versão de baixa tensão, o condutor primário é simplesmente passado através da janela. Não é feita qualquer ligação eléctrica ao próprio transformador de corrente. O número de voltas do primário afecta a relação. Uma passagem através da abertura equivale a uma volta primária. Alguns dispositivos permitem passagens múltiplas para alterar o rácio.
Aviso de segurança: Nunca abrir o circuito secundário de um transformador de corrente sob carga. Um secundário aberto pode induzir uma tensão perigosamente elevada.
Ligar o lado secundário de um transformador de corrente
A cablagem secundária é onde a maioria dos erros acontece.
Os terminais secundários de um transformador de corrente estão normalmente marcados com S1 e S2. Estes ligam-se ao contador ou ao relé.
Um erro comum é trocar S1 e S2. Isto inverte a polaridade. O medidor lê negativo ou o relé opera incorretamente. A polaridade é importante especialmente para proteção direcional ou esquemas diferenciais envolvendo um transformador de corrente.
Os fios secundários devem ser dimensionados de forma adequada. Os percursos longos necessitam de fios maiores para manter a carga baixa. O circuito secundário deve ser contínuo. Sem circuitos abertos.
Ligar à terra o circuito secundário de um transformador de corrente
Um terminal secundário do transformador de corrente deve ser ligado à terra. A ligação à terra evita que a tensão secundária suba para níveis perigosos se o isolamento falhar.
O ponto de ligação à terra é tipicamente no próprio transformador de corrente ou no interior do painel onde termina o seu secundário. Apenas uma ligação à terra por circuito para evitar loops de terra.
Verificar a polaridade e a relação de um transformador de corrente
Depois da ligação física, vem a verificação.
A polaridade pode ser verificada aplicando uma pequena tensão de corrente contínua ao primário e observando a leitura do secundário. Se a leitura for positiva quando esperado, a polaridade está correta. O teste de injeção primária utilizando um conjunto de teste é outro método fiável.
O teste de rácio confirma que o rácio de espiras corresponde à classificação da placa de identificação. Este passo detecta erros de cablagem antes de o sistema entrar em funcionamento.
Para um transformador de corrente de sequência zero, a verificação é ligeiramente diferente. Com as três fases equilibradas, a saída secundária deve ser quase nula. Qualquer saída significativa indica um problema de cablagem ou um defeito à terra.
Configurações de cablagem para um transformador de corrente
O quadro seguinte apresenta esquemas de ligação comuns para diferentes aplicações.
| Aplicação | Método de ligação | Requisitos de polaridade |
|---|---|---|
| Medição monofásica | Secundário ao contador | S1 para a linha do contador, S2 para a carga do contador |
| Medição trifásica | Três unidades, uma por fase | Orientação coerente |
| Proteção contra sobreintensidades | Secundário ao relé | S1 para entrada de relé |
| Proteção direcional | Secundário ao relé | Deve corresponder à tensão de referência |
| Deteção de defeitos à terra | Tipo de sequência zero | Todas as fases através de uma unidade |
Erros comuns na ligação de um transformador de corrente
Circuito aberto no lado secundário
O erro mais perigoso. Um transformador de corrente com um secundário aberto pode gerar uma tensão perigosamente elevada. Faça sempre um curto-circuito no secundário antes de desligar qualquer cablagem.
Polaridade incorrecta
A troca de S1 e S2 num transformador de corrente provoca uma inversão de polaridade. O contador lê ao contrário. Os relés de proteção podem funcionar quando não deveriam.
Vários terrenos
A ligação à terra de ambos os terminais secundários de um transformador de corrente cria um circuito de terra. Isto pode causar correntes circulantes e erros de medição. Apenas uma ligação à terra por circuito.
Rácio errado
A utilização de um transformador de corrente com a relação errada produz leituras imprecisas. Faça sempre corresponder o rácio à corrente primária.
Voltas primárias incorrectas
Alguns transformadores de corrente permitem múltiplas passagens primárias. Uma passagem pela janela equivale a uma volta. Duas passagens equivalem a duas voltas. Isto altera a relação efectiva.
Exemplos práticos de ligação de um transformador de corrente
Transformador de corrente de baixa tensão para medição
Uma instalação precisa de medir a corrente num alimentador de baixa tensão. O eletricista seleciona um transformador de corrente de baixa tensão. O condutor primário passa uma vez pela janela. Os fios secundários vão para um contador de energia, S1 para S1, S2 para S2.
Transformador de corrente de alta tensão para proteção
Um alimentador de subestação utiliza um transformador de corrente de alta tensão para proteção contra sobreintensidades. O primário é ligado em série com a linha. O secundário liga-se a um relé de proteção.
Transformador de corrente de sequência zero para deteção de falha de terra
Um edifício comercial utiliza um Transformador de Corrente de Sequência Zero para proteção contra defeitos à terra. Todos os condutores trifásicos passam pela abertura do dispositivo. Em condições normais, a corrente secundária é quase nula.
Práticas de segurança ao trabalhar com um transformador de corrente
- Se possível, desenergizar o circuito primário antes de trabalhar num transformador de corrente
- Aplicar equipamento de proteção individual (EPI) adequado
- Nunca abrir os terminais secundários de um transformador de corrente
- Colocar sempre os terminais secundários em curto-circuito antes de retirar o dispositivo
- Ligar à terra o circuito secundário do transformador de corrente
- Substituir todas as tampas antes de ligar a alimentação
Conclusão sobre a ligação de um transformador de corrente
A ligação de um transformador de corrente requer atenção aos pormenores. Monte-o corretamente. Ligar o secundário com a polaridade correta. Ligar um ponto à terra. Verificar antes de energizar.
Se quiser saber mais sobre Transformador de corrente, leia Como verificar se o transformador de corrente está a funcionar ou não.
FAQ
O que acontece se os terminais secundários de um transformador de corrente forem deixados abertos enquanto o primário estiver energizado?
A tensão secundária pode subir para níveis perigosamente elevados. Isto aplica-se a todos os tipos de transformadores de corrente. Colocar sempre o secundário em curto-circuito antes de desligar qualquer cablagem.
Como se pode saber se um transformador de corrente está ligado com a polaridade correta após a instalação?
Aplique uma pequena tensão de corrente contínua ao primário e observe a leitura do secundário. Se for positivo quando esperado, a polaridade está correta. Se for negativa, os fios estão trocados.
Porque é que a ligação à terra é necessária no circuito secundário de um transformador de corrente?
A ligação à terra de um terminal secundário evita um aumento perigoso da tensão se o isolamento falhar. Apenas uma ligação à terra por circuito. Este é um requisito de segurança padrão para todas as instalações de transformadores de corrente.
