"Zavorrare" un TA di misura con prestazione "esuberante"

[mime]

Se non sbaglio, affinchè sia garantita la precisione di un TA di misura, il carico deve essere compreso fra il 25% ed il 100% della prestazione di targa.

Nel caso in cui si abbia un TA di classe 0,5, prestazione di 10VA, Fs=10, rapporto xxx/5 che alimenta solo un convertitore elettronico il cui assorbimento non è superiore a 0,5 VA ed anche considerando la dissipazione di potenza dei collegamenti (tratto molto breve) non supero il 25% e quindi direi che non è garantita la precisione della Classe 0,5 (ed inoltre Fs'=20).

Per ovviare al problema pensavo di aggiungere in serie una "resistenza zavorra" in grado di dissipare indicativamente 5 VA a In=5A (R=0,2 Ohm).

La domanda è: qualcuno mi può dare indicazioni/suggerimenti sulla scelta della resistenza tenendo conto che deve sopportare :

1) almeno la corrente nominale (e le sovracorrenti di sovraccarico)
2) la corrente di cortocircuito per circa 0,5s (e quindi indicativamente 5*5*20*0,5=250W di energia specifica passante).

Grazie

[Domenico]

Guarda che la precisione viene persa superando i VA dichiarati.
Se tu hai un carico che assorbe una potenza inferiore hai tutta la precisione dichiarata dal costruttore.
Quindi vai tranquillo che non serve nessuna resistenza aggiuntiva per raggiungere i VA di targa.
Domenico.

[RenzoDF]

Se non sbaglio, affinchè sia garantita la precisione di un TA di misura, il carico deve essere compreso fra il 25% ed il 100% della prestazione di targa.

Proprio così e per quelli di classe 3 e 5 addirittura fra il 50 e il 100 % della prestazione, che fra l'altro dovrebbe riferirsi a un carico ohmico-induttivo a

Per i TA il discorso è ancora più complesso; e più precisamente l'errore di rapporto e d'angolo variano al variare della corrente in % della nominale, esiste una tabella che ti posto



dove vengono indicati gli errori di rapporto e d'angolo(in centiradianti) per diversi valori di corrente in % della nominale.

Il tuo discorso di usare una R zavorra è quindi, a mio parere, corretto (anche se una Z col suddetto f.d.p. sarebbe migliore),
non capisco perché non ti tieni più basso con la potenza dissipata su R ... con un 2,5W avresti una R dimezzata, no?
La domanda sul dimensionamento è interessante, ma anche complessa visto che delle caratteristiche costruttive di questo resistore non abbiamo nessun dato iniziale.

BTW Non capisco cosa tu intenda con "Fs"
e sarebbe utile anche conoscere qualcosa di più sull'ingresso del convertitore.
...

[MASSIMO-G]

Fs è il fattore di sicurezza, è tipico dei TA utilizzati per i circuiti di misura, è un dato opposto al fattore limite di precisione, fs = 10 significa che il TA satura a 10 volte la corrente nominale preservando da sovraccorrenti lo strumento di misura (l'opposto del relè di protezione che invece deve essere preciso e lineare con sovraccorrenti di molte volte superiori alla corrente nominale)
il discorso della resistenza zavorra mi sembra bizzarro, adesso sono passato un secondo in ufficio solo a scaricare la posta e devo scappare subito ma poi approfondisco.
Il Ta dovrebbe mantenere le sue caratteristiche di classe e prestazione se viene utilizzato con una corrente prossima a quella nominale (adesso non ho i riferimenti delle prescrizioni della classe, ma sono quelli sicuramente riportati da renzodf) ma il fatto della prestazione non dovrebbe centrare nulla , almeno credo.

[RenzoDF]

Grazie Massimo questa non la sapevo, non riesco a capire poi perché mime passi da un Fs=10 a un successivo F 's=20 ?

Nel calcolo sull'energia specifica passante poi, con un Fs=20, dovrebbe essere 5*20*5*20*0.5 , o sbaglio ?


BTW a proposito della normativa sugli errori, non capisco perché esistano nelle specifiche solo quei 4 punti (10, 20, 100,120 ) così mal spaziati e NON magari una ben più chiara specificazione dei limiti nella fascia 20-100 ... magari grafica; cosa si deve intendere secondo te Massimo, un'andamento lineare di errore di rapporto e d'angolo nell'intervallo suddetto

[MASSIMO-G]

Francamente non lo capisco nemmeno io perché si passi da 10 a 20, ora invece di andare come avevo intenzione (lo sapevo che non dovevo passare in ufficio la mattina di ferragosto adesso arriverò in ritardo dove dovevo recarmi ma electroportal mi inchioda sempre davanti al computer) ho cercato dei riferimenti riguardo alla classe di precisione dei TA e come supponevo si ci riferisce sempre alla corrente nominale del trasformatore ma mai alla sua prestazione, io immagino che questo sia dovuto al fatto che la classe di precisione del TA sia dipendente dalla I di magnetizzazione e funzionamndo con una corrente lontana da quella nominale tale corrente diventa piu importante rispetto a quella che viene trasferita al secondario, poi ovviaemnte la Io dipenderà dalla riluttanza del nucleo e dal'impedenza collegata al secondario.

Comunque nel calcolo che è stato fatto da mime direi che non sbagli anche se la necessità di inserire detta resistenza proprio mi sfugge , a me sembra del tutto contropoducente , per funzionare bene e avere il massimo della precisione relativa alla sua classe il TA deve funzionare a una corrente prossima a quella nominale ma aumentare i VA di carico al secondario credo proprio che non serva a nulla, ADMIN tempo fa aveva fatto un ottimo articolo sui TA / TV

ORA DEVO PROPRIO SCAPPARE

[mime]

Grazie per l'attenzione, anche in questi giorni di festa per quasi tutti

Confermo la precisazione che avete fatto circa l'energia specifica passante: mancava un "*20" e l'unità di misura è ovviamente A^2*s.

Per il resto, per quanto ne so, confermo anche il discorso della classe garantita a partire dal il 25% della prestazione nominale del TA.
Non sono ancora molto pratico di questo forum e non so come inserire delle immagini, per questo, come riferimento, do direttamente un link (http://www.electroportal.net/vis_resource.php?section=Lezio&id=158) dove si vede che la tabellina ricordata da RenzoDF (e riportata anche nell'articolo) è valida per "S=(25..100)%Sr".
Riporto inoltre un estratto dell'ultimo manuale ABB sulle protezioni: "Dato essenziale nella scelta delle caratteristiche dei TA di misura è che la classe di precisione è garantita per carichi secondari maggiori del 25% rispetto alla prestazione nominale. Quando la strumentazione era elettromeccanica era quindi logico acquistare TA con elevate prestazioni, ma oggi con la strumentazione digitale diventa obbligatorio acquistare TA con prestazioni veramente limitate (tipicamente 5 massimo 10 VA)."

Per quanto riguarda il fattore F's=Fs*(Sta+Sn)/(Sta+Svero) dove:

Fs: fattore di sicurezza quando il carico è pari alla prestazione nominale Sn
Sta: autoconsumo del TA
Sn: prestazione nominale
Svero: carico "vero" al secondario (cavi, strumenti ed eventuale resistenza zavorra)

Da quanto sopra la (presunta fino a prova contraria?) necessità della resistenza ed i dubbi sul suo dimensionamento...

[MASSIMO-G]

il manuale ABB è il documento 1VPC00280 , lo hanno lasciato qui da noi i responsabili ABB quando sono venuti a presentarci il relè REF601, in effetti su quel manuale cìè proprio riportata quella frase con gli esempi relativi al fattore di sicurezza. Cercherò di approfondirne il senso anche se non riesco a capirla, il funzionamento ideale di un TA dovrebbe essere con il secondario in cortoctircuito , quindi evidentemente mi sfugge qualcosa. Adesso mi leggo per bene il manuale e qualcosa sui TA.

[MASSIMO-G]

le norme costruttive dei TA prevedono che il trasformatore amperometrico deve rimanere nella sua classe per variazioni di carico comprese tra il 25% e il 100% con cosfi 0.8, però il fattore che introduce l'errore nel TA è la corrente magnetizzante in quanto non si puo realizzare N1xI1= -N2xI2 , infatti la somma vettoriale delle amperspire secondarie e primarie ha come risultato N1xIo cioè flusso x riluttanza. Quindi la Io è uguale a flusso x R / N1

Il flusso è uguale a E2/pulsazione x N2 la E2 invece è uguale a impedenza secondaria (Z2) x corrente secondaria I2

quindi sostitutendo alla definizione di Io i parametri sopra riportati risulta che è uguale a RILUTTANZAx Z2xI2 / PULSAZIONE X N1x N2

la prestazione del TA in pratica corrisponde all'impedenza secondaria che puo essere applicata al circuito amperometrico del riduttoere di corrente, piu è bassa l'impedenza meno causa di errore ho , a questo punto non mi è chiaro perché dovrebbe esserci un'impedenza minima da collegare al secondario , la prestazione garantita a partire dal 25% non me la spiego, occorrerebbe conoscere l'opinione di un costruttore di TA

[RenzoDF]

Ripeto, per comodità di lettura, anche quello che Massimo ha già scritto.

Io direi che per il TA parlare di corrente di magnetizzazione, è fuorviante (anche se spesso usato), in quanto è solo una grandezza fittizia; a mio modesto parere è quindi più corretto parlare di forze magneto-motrici.

La corrente primaria I1 è imposta e di conseguenza anche la f.m.m. primaria F1=N1*I1; nel secondario in corto circuito di un trasformatore di corrente ideale, verrebbe a circolare una I2 tale che la f.m.m. relativa N2*I2 bilanci esattamente la F1.

In un trasformatore reale invece, la somma fra e dovrà fornire la f.m.m. necessaria per fare circolare il flusso nel nucleo, che in questo caso avrà una riluttanza piccola, ma non nulla
;
la somma sarà vettoriale e porterà ad avere un errore di rapporto per I1/I2 e un errore d'angolo LEGATI al suo modulo e fase!

Il flusso risultante indurrà nel secondario una f.e.m. in "quadratura ritardo", che porterà a far circolare la corrente I2 suddetta; lo sfasamento fra la E2 e la I2, sarà legato al secondario e da qui la specificazione del f.d.p. 0,8 per l'impedenza secondaria. La E2 indotta, necessaria per far circolare la I2, sarà tanto più alta quanto più alta sarà la Z2 e di conseguenza flusso più elevato e così anche "la differenza" (somma vettoriale) fra le f.m.m.

Ne concludiamo che l'errore di rapporto e d'angolo variano al variare di Z2; ora se il TA deve alimentare dei carichi al secondario, definendo la Prestazione come la potenza apparente S massima fornibile dal TA, il trasformatore sarà costruito per presentare quell'errore di rapporto e quell'errore d'angolo vicini al valore di impedenza di carico data da
e non possiamo pretendere che si riescano a mantenere quei limiti di errore in tutto il range ne concludiamo che questo campo, come parimenti quello della potenza assorbita dal secondario, dovranno essere ridotti ad un intervallo più stretto (25%...100% di Sn).

La soluzione al problema posto, senza utilizzare un'impedenza addizionale sarebbe riuscire a trovare un TA a prestazione ridotta; io non sono a conoscenza dei limiti inferiori odierni ... ero rimasto ai 5-10 VA minimi, ma una veloce ricerca in rete mi fa vedere che sono disponibili anche TA da 1VA .

Quindi al dubbio di Massimo, che afferma "tanto più bassa è Z, tanto minore è l'errore" rispondo che la frase dovrebbe essere riscritta così .... "tanto più bassa è Z, tanto minore è la f.e.m. necessaria, tanto minore è il flusso, tanto minore è la differenza fra le due f.m.m., tanto più ci avviciniamo a un TA ideale" ...........

il TA però è stato dimensionato per rispettare i limiti di errore mettendo in conto una Z, e se la Z non c'è, i limiti di errore non possono essere più rispettati".