Trasformatori di Strumentazione: Il Cuore della Misurazione e Protezione nei Sistemi Elettrici
I trasformatori di strumentazione sono componenti essenziali nei sistemi di potenza, utilizzati principalmente per scopi di misurazione e protezione. Questi trasformatori forniscono rappresentazioni accurate, proporzionali e isolate delle tensioni e delle correnti del sistema primario a dispositivi secondari come misuratori, relè e attrezzature di controllo. Giocano un ruolo cruciale nel monitoraggio e controllo dei parametri dei sistemi di potenza e nella protezione delle apparecchiature elettriche da guasti.
Tipi di Trasformatori di Strumentazione
Ci sono due tipi principali di trasformatori di strumentazione:
- Trasformatori di Corrente (CT): Progettati per abbassare correnti primarie elevate a correnti secondarie più basse, che possono essere misurate in modo sicuro e accurato. Sono collegati in serie al sistema di potenza, permettendo di percepire la corrente che fluisce attraverso il circuito. Le loro caratteristiche chiave includono accuratezza, carico (burden) e prevenzione della saturazione.
- Trasformatori di Tensione (VT) o Trasformatori di Potenziale (PT): Sono progettati per ridurre tensioni primarie elevate a tensioni secondarie più basse. Collegati in parallelo al sistema di potenza, permettono di percepire la tensione attraverso il circuito. Le loro caratteristiche chiave includono accuratezza, rating di tensione e isolamento adeguato.
Applicazioni dei Trasformatori di Strumentazione
Le applicazioni dei trasformatori di strumentazione includono:
- Misurazione: Forniscono rappresentazioni proporzionali, sicure e accurate delle correnti e tensioni del sistema primario a dispositivi di misura.
- Protezione: Componenti cruciali dei sistemi di protezione nelle reti di potenza, forniscono segnali di corrente e tensione isolati e accurati ai relè protettivi.
- Controllo: Forniscono segnali di ingresso a dispositivi di controllo, come regolatori di tensione automatici, per mantenere la stabilità e le prestazioni del sistema di potenza.
- Misurazione per la fatturazione: Nella fatturazione dei servizi pubblici e nei sistemi di gestione dell’energia, forniscono misurazioni accurate di tensione e corrente per la misurazione dei consumi energetici.
Tipologie di Trasformatori
I trasformatori possono essere classificati in diverse categorie:
- Trasformatori Step-up: Aumentano la tensione dal primario al secondario, diminuendo proporzionalmente la corrente.
- Trasformatori Step-down: Riducono la tensione dal primario al secondario, aumentando proporzionalmente la corrente.
- Trasformatori di Potenza: Usati in sistemi di generazione e trasmissione per cambiare i livelli di tensione.
- Trasformatori di Distribuzione: Riducono la tensione dalle linee di trasmissione a livelli adatti per consumatori residenziali, commerciali e industriali.
- Autotrasformatori: Hanno un’unica avvolgimento con nucleo magnetico condiviso, più compatti ed efficienti, ma senza isolamento elettrico tra ingresso e uscita.
- Trasformatori ad Impulsi: Progettati per il trasferimento efficiente di impulsi di alta tensione di breve durata tra circuiti.
- Trasformatori Toroidali: Con nucleo magnetico a forma di ciambella, design compatto e bassa interferenza elettromagnetica (EMI).
In sintesi, i trasformatori di strumentazione sono vitali per la misurazione, la protezione, il controllo e la misurazione nei sistemi di potenza, garantendo il funzionamento sicuro e accurato dei dispositivi secondari attraverso rappresentazioni proporzionali e isolate delle correnti e tensioni del sistema primario.
