Trasformatori Amperometrici
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Sistemi elettronici dedicati
Descrizione generale
Disponibili in versioni a barra passante o a primario avvolto, i TA offrono flessibilità di installazione e adattabilità a diverse configurazioni di impianto. I modelli a barra passante sono ideali per conduttori o sbarre rigide, mentre quelli a primario avvolto si prestano a basse correnti primarie e applicazioni di misura di precisione.
Realizzati con materiali isolanti ad alte prestazioni e progettati per garantire linearità e stabilità nel tempo, i trasformatori TA assicurano misure affidabili anche in presenza di carichi variabili o condizioni ambientali complesse. Rappresentano una soluzione indispensabile per quadri elettrici, impianti industriali, sistemi di distribuzione e applicazioni di monitoraggio e protezione della rete elettrica.
Trasformatori Amperometrici (TA)
Galleria modelli
Tabella modelli
| Modello | Tipologia | Corrente primaria | Corrente secondaria | Classe di precisione | Applicazioni principali |
|---|---|---|---|---|---|
| TA-BP100 | Barra passante | 100 A ÷ 600 A | 5 A / 1 A | 0,5 / 1 | Quadri elettrici e distribuzione |
| TA-BP1200 | Barra passante | 800 A ÷ 1200 A | 5 A / 1 A | 0,5 | Sistemi trifase industriali |
| TA-PA50 | Primario avvolto | 5 A ÷ 50 A | 5 A / 1 A | 0,2 / 0,5 | Misure di precisione e strumenti di laboratorio |
| TA-PA150 | Primario avvolto | 50 A ÷ 150 A | 5 A / 1 A | 0,5 | Monitoraggio carichi e protezioni |
| TA-AP600 | Apribile | 100 A ÷ 600 A | 5 A / 1 A | 1 | Retrofit impianti esistenti e manutenzione |
| TA-AP1200 | Apribile | 800 A ÷ 1200 A | 5 A / 1 A | 1 | Sistemi di misura temporanei o mobili |
FAQ – Domande frequenti
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Casi applicativi dei trasformatori amperometrici (TA)
I trasformatori amperometrici sono l’anello di collegamento tra le correnti elevate che circolano nei circuiti di potenza e gli strumenti di misura e protezione che lavorano a correnti standardizzate (tipicamente 5 A o 1 A). In pratica, il TA “riduce” la corrente primaria a un valore proporzionale e sicuro, mantenendo la relazione di trasformazione dentro le tolleranze definite dalla classe di precisione. I due esempi che seguono mostrano come vengono collegati e utilizzati in modo concreto in un quadro elettrico industriale.
Misura e protezione di una linea in un quadro di distribuzione
Immaginiamo un quadro di distribuzione in bassa tensione che alimenta una linea trifase dedicata a motori e carichi misti. La corrente di linea nominale è dell’ordine dei 250–300 A e l’obiettivo è duplice: misurare la corrente in modo continuo e fornire il segnale a un relè di protezione o a un sistema di supervisione.
In questo contesto si inseriscono tre trasformatori amperometrici, uno per fase, montati sul lato barre del quadro o a valle dell’interruttore generale. Il conduttore di potenza passa all’interno del foro del TA (o attraversa la finestra nel caso di TA apribili); in questo modo il primario del trasformatore è costituito dal conduttore stesso, attraversato dalla corrente reale della linea.
Sul secondario del TA, invece, si collega un circuito a bassa corrente standardizzata (5 A o 1 A a seconda del modello scelto). In serie sul secondario sono collegati lo strumento di misura (ad esempio un amperometro da pannello, analogico o digitale) e, se previsto, il relè di protezione o l’ingresso analogico di un PLC o di un sistema di supervisione. Il secondario viene chiuso su un carico complessivo (burden) che non deve superare quello dichiarato dal costruttore per garantire il rispetto della classe di precisione.
Nella scelta del TA, il progettista valuta il rapporto di trasformazione più adatto. Se la corrente massima prevista sulla linea è 250 A, la scelta di un TA 250/5 A consente di utilizzare strumenti tarati per fondo scala 5 A, con una lettura diretta e intuitiva della corrente. Se in futuro si prevedono sovradimensionamenti o ampliamenti, si può optare per un rapporto leggermente superiore (ad esempio 300/5 A), accettando di “spalmare” la risoluzione su un fondo scala più ampio. La classe di precisione (ad esempio 1 o 0,5) viene scelta in base alla funzione: per una misura di controllo e protezione è spesso sufficiente una classe 1, mentre per contabilizzazioni o bilanci energetici si tende a classi migliori.
Un altro aspetto progettuale riguarda il percorso dei cavi di secondario: più è lunga la distanza tra il TA e lo strumento, maggiore sarà la caduta di tensione sui conduttori e l’errore introdotto. Per linee lunghe il progettista può valutare l’utilizzo di TA con secondario 1 A, riducendo le perdite sulla tratta secondaria, o aumentare la sezione del cavo. In ogni caso, è buona pratica mantenere il secondario del TA sempre chiuso su un carico, prevedendo morsetti di corto circuito dedicati per le operazioni di manutenzione.
In questo scenario, quindi, il trasformatore amperometrico consente di misurare correnti elevate senza portare la corrente di potenza fino allo strumento, garantendo sicurezza, isolamento galvanico e compatibilità con strumenti di misura e dispositivi di protezione standard.
Monitoraggio dell’energia e analisi dei parametri elettrici con analizzatore di rete
In un impianto industriale moderno è sempre più frequente la richiesta di monitorare in modo continuo i consumi energetici e la qualità dell’alimentazione. Un tipico esempio è il collegamento di un analizzatore di rete trifase posizionato nel quadro generale o in un quadro di sottodistribuzione per misurare correnti, tensioni, potenza attiva e reattiva, fattore di potenza e altri parametri.
In questo caso, i trasformatori amperometrici vengono installati su ciascuna fase della linea da monitorare. Il primario, come nel caso precedente, è rappresentato dal conduttore che attraversa il foro del TA; il secondario fornisce il segnale in corrente all’analizzatore di rete, che normalmente dispone di ingressi dedicati TA per ciascuna fase.
Per applicazioni di monitoraggio energetico e contabilizzazione dei consumi si presta particolare attenzione alla classe di precisione dei TA. È comune l’impiego di TA in classe 0,5 o 0,5S, o addirittura classi migliori, per ridurre l’errore di misura soprattutto a bassi carichi. Questo permette di affidarsi ai dati misurati per bilanci energetici, allocazione dei costi a reparti o linee produttive, verifica di efficienza degli impianti e controllo dei picchi di assorbimento.
Un’altra scelta progettuale importante riguarda il valore del secondario: tra 5 A e 1 A. Su distanze contenute (ad esempio il TA installato nello stesso quadro dell’analizzatore, con pochi metri di cavo), il secondario 5 A è spesso sufficiente e consente la compatibilità con la maggior parte degli strumenti in commercio. Quando invece i TA sono installati lontano dall’analizzatore (magari in quadri distribuiti lungo lo stabilimento) si può preferire un secondario 1 A per limitare le perdite e l’errore dovuto alla resistenza dei conduttori del circuito di misura.
La sezione dei cavi di secondario e il corretto dimensionamento del burden diventano quindi parte integrante del progetto: il tecnico verifica che il carico complessivo visto dal TA (strumento + cavi) rientri nel valore massimo previsto dal costruttore, altrimenti la classe di precisione dichiarata non sarebbe più garantita. È altrettanto importante rispettare le buone pratiche di collegamento: polarità corretta dei morsetti (P1/P2 sul primario e S1/S2 sul secondario), secondario sempre chiuso, eventuale messa a terra di un punto del secondario, gestione sicura durante manutenzione e sostituzione degli strumenti.
In questo scenario, il trasformatore amperometrico diventa il punto di ingresso dati per tutto il sistema di monitoraggio: le correnti reali che circolano nei conduttori di potenza vengono trasformate in segnali standardizzati, leggibili dall’analizzatore di rete e dai sistemi di supervisione. La qualità della misura dipende direttamente dalla corretta scelta e installazione del TA, motivo per cui è fondamentale considerare rapporto di trasformazione, classe di precisione, burden, distanza e sezione dei cavi come elementi chiave del progetto.
Legenda dello schema di collegamento
L’immagine rappresenta un collegamento standard di un trasformatore amperometrico installato in un quadro elettrico per la misura della corrente. È la configurazione più comune nei sistemi monofase e trifase, utilizzata per alimentare strumenti di misura, analizzatori di rete e dispositivi di protezione.
Elementi presenti nello schema
TA (Trasformatore Amperometrico) → riduce la corrente primaria a un valore proporzionale e sicuro (1 A o 5 A) per la misura.
Primario del TA → costituito dal conduttore di potenza che attraversa la finestra del trasformatore.
Secondario del TA (S1 / S2) → fornisce il segnale di misura verso lo strumento collegato.
Strumento di misura / Analizzatore → riceve la corrente secondaria e la converte in valori di lettura (A, kW, cosφ, energia, ecc.).
Polarità S1 → ingresso strumento → garantisce coerenza nella direzione della misura.
Chiusura del circuito di secondario → fondamentale per la sicurezza e la precisione del TA, mantiene il burden entro i limiti previsti.
