O que são transformadores de instrumento?
Os transformadores de instrumento diminuem proporcionalmente ou reduzem grandes valores de tensão e corrente para que possam ser usados com segurança em instrumentos e componentes sensíveis. Esses instrumentos e componentes incluem amperímetros, voltímetros e relés de proteção contra sobrecorrente. Os transformadores de instrumentos se enquadram em duas categorias distintas: transformadores de potencial e corrente. Um transformador de potencial (PT) é usado para fornecer baixa voltagem aos voltímetros, e um transformador de corrente (CT) fornece valores de corrente gerenciáveis para amperímetros e relés de sobrecorrente. Os TPs podem ser co-localizados com o suprimento de alta tensão nos painéis locais de partida ou remotamente nos painéis de controle de instrumentos, enquanto os TCs geralmente são co-localizados.
As instalações de fonte de alimentação de alta tensão podem suportar tensões tão altas quanto 30.000 volts com tensões de distribuição comuns superiores a 13.000 volts. Equipamentos trifásicos, como motores elétricos em instalações industriais, geralmente funcionam em 380 ou 500 volts e costumam consumir várias centenas de amperes durante a operação. O voltímetro médio possui uma voltagem nominal máxima de 110 a 150 volts e nunca pode medir diretamente essas voltagens. Para permitir o uso desses componentes, os transformadores de precisão de instrumentos reduzem proporcionalmente as altas tensões e correntes para valores seguros. Os transformadores de instrumentos também permitem a instalação de toda a instrumentação necessária nas salas de controle e nas instalações de monitoramento, com apenas a presença de cabos de baixa tensão.
Os transformadores de instalação se enquadram em uma de duas categorias separadas. O primeiro é o transformador de potencial que fornece voltagens de baixo valor aos voltímetros. O PT é tipicamente equipado com quatro terminais; dois para a alta tensão de entrada e dois para a tensão reduzida do instrumento. Os fios de entrada ou primários do PT são conectados em paralelo através da fonte de alta tensão. Isso significa que ele pode ser localizado remotamente nas salas de controle, embora possa frequentemente ser montado em painéis de partida de alta tensão, onde é necessária a indicação de tensão local.
O segundo tipo é o transformador de corrente. Essa variante do transformador de instrumento mede a corrente e é usada para acionar amperímetros e relés de proteção de sobrecorrente. O CT típico difere de seu irmão dependente de tensão, pois é conectado em série à fonte e normalmente utiliza uma alimentação primária induzida e não uma conexão direta. Para isso, é produzido um TC com um orifício no centro, através do qual passa um cabo de alta tensão. A corrente que passa através do cabo induz um campo eletromagnético no enrolamento primário do TC, que é então reduzido pelo seu enrolamento secundário e alimentado aos instrumentos através dos dois terminais de saída do TC.
Os transformadores de instrumentos estão disponíveis em uma ampla variedade de modelos e classificações e podem ser personalizados para atender a todos os requisitos do usuário. PTs e TCs comuns são componentes relativamente pequenos, raramente medindo mais do que alguns centímetros quadrados. Transformadores de instrumentos de banho de óleo grandes são, no entanto, comumente usados para facilitar a medição de baixa tensão em aplicações de rede de distribuição primária.