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

[MASSIMO-G]

Però prestazioni ridotte sono usuali nei TA con un basso rapporto di trasformazione (infatti il numero di spire è presente al denominatore) mentre nei TA con rapporto di trasformazione molto alto i VA disponibili come prestazione sono veramente tanti, me ne accorgo nei normali TA che utilizziamo tutti i giorni sia di media che di bassa tensione, anche se tale situazione è piu accentuata nei TA di bassa a barra passante dove per forza di cose lei spire primarie sono sempre uguali a uno ed è evidente cghe all'aumentare della corrente primaria aumenta di pari passo la prestazione ,per esempio poco prima delle ferie abbiamo utilizzato dei TA di bassa tensione da 5000/5A e in cl.0.5 avevano 100VA di prestazione.
Se mi è possibile chiederò anche a un costruttore di TA

[RenzoDF]

Però prestazioni ridotte sono usuali nei TA con un basso rapporto di trasformazione (infatti il numero di spire è presente al denominatore) mentre nei TA con rapporto di trasformazione molto alto i VA disponibili come prestazione sono veramente tanti,

scusa Massimo, ma non vedo perché dovrebbe esserci questa relazione.

nei TA di bassa a barra passante dove per forza di cose lei spire primarie sono sempre uguali a uno ed è evidente che all'aumentare della corrente primaria aumenta di pari passo la prestazione

Anche qui non capisco da dove ricavi quell'"evidente" .

[mime]

Evidenzio un piccolo dettaglio: i TA non sono stati "dimensionati", semplicemente sono giù così e non si possono cambiare.
Da questo fatto è nata la questione su come compensare l'eccesso di prestazione.

Tra l'altro ho l'impressione che in pratica i TA "esuberanti" siano abbastanza frequenti...

[RenzoDF]

Evidenzio un piccolo dettaglio: i TA non sono stati "dimensionati", semplicemente sono giù così e non si possono cambiare.
Da questo fatto è nata la questione su come compensare l'eccesso di prestazione.

Tra l'altro ho l'impressione che in pratica i TA "esuberanti" siano abbastanza frequenti...

In che senso "non sono stati dimensionati" ? ... sono nati sotto i cavoli ?

[mime]

Ho controllato: dentro alle celle non ci sono né cavoli né broccoli, a dire il vero non ho praticamente trovato neanche tanta polvere

Scherzi a parte, intendo dire che si tratta di celle esistenti (da 10 anni) nelle quali ci sono TA dalle prestazioni (ormai note) che servono un convertitore 4-20mA. La misura era imprecisa allora e resta imprecisa adesso, con una differenza: adesso devono realizzare un controllo di carichi (sul quale sorvolo per brevità e "privacy") che richiede di rimanere nella classe 0.5 per TA e per convertitore (che è classe 0.5).

Rimane quindi il problema iniziale: TA "esuberante" (ed adesso mi pare siamo tutti d'accordo su questo) che non si può cambiare e cavi (cablati e non sostituibili) insufficienti come carico => come raddrizzare la questione senza che in caso di c.c. prenda fuoco niente (mi riferisco alla zavorra)?

[RenzoDF]

Rimane quindi il problema iniziale: TA "esuberante" ... come raddrizzare la questione senza che in caso di c.c. prenda fuoco niente (mi riferisco alla zavorra)?

Facciamo 4 calcoli a spanne ... (come al solito "se sbaglio mi corrigerete" )

...io direi che dobbiamo partire dalla considerazione che se hai il vincolo del TA da 10VA, dobbiamo come minimo far assorbire al resistore 2,5VA , il 25% di Sn... rimaniamo per il momento vicini al limite inferiore!

Il resistore risulta quindi da R=2,5/25=0,1 ohm.
Per costruirlo potremo usare una qualsiasi lega resistiva, ma per un calcolo iniziale di massima e per le "prove tecniche" prendiamo qualcosa di "comune" ... un filo di acciaio; con resistività dell'ordine di e con sezione di , ci basta quindi di filo di acciaio per costruirlo (1/6 della lunghezza necessaria per il Cu).

Calcoliamo l'energia associata all'impulso di potenza al quale viene sottoposto; anche se permane il dubbio fra Fs=10 e un FS=20, prendiamo la condizione peggiore (20), il calcolo porta a !

Supponiamo che tutta questa i energia, a causa del piccolo , venga immagazzinata all'interno del filo, e cerchiamo di valutare la temperatura alla quale si porterà il filo; andiamo a cercare su una tabella il calore specifico (che supporremo costante al variare della temperatura) ... http://www.engineerplant.it/tab_metalprop.htm
e lo stimiamo in 0,12 kcal/kg ... x4180= 500 J/kg ->0,5J/gr

Il volume del filo ... il "peso specifico" hmmm hmmm scusate, la "densità volumica" è di circa quindi 0,5x8=4 joule per innalzare il filo di un grado; con 500 joule di conseguenza la temperatura del filo salirà a 500 /4 = 125 °C (+tamb) più che accettabile ... ricordo che la fusione è intorno ai 1550°C .

Sta a te ora rifare i calcoli con altri eventuali leghe resistive ... io consiglierei comunque, una volta realizzato un prototipo di fare una bella serie di prove pratiche in laboratorio, sottoponendo il resistore ad un vero impulso ... e vedere "sul campo" come si comporta

[MASSIMO-G]

Spiego le mie affermazioni a Renzo, dalla relazione che si era ricavata in precedenza della Io risultava che i fattori che tendevano ad aumentare tale parametro (scusa il linguaggio rozzo) erano la riluttanza del nucleo , l'impedenza secondaria e la corrente di carico secondaria mentre quelli che tendevano a diminuire il parametro Io erano le spire primarie , quelle secomdarie e la pulsazione 2pigrecof. In un Ta a barra passante il valore delle spire primarie sarà sempre uguale a uno mentre quello delle spire secondarie aumenta in funzione del del rapporto di trasformazione dovendo sempre soddisfare la relazione N1 x I1=N2 x I2. Se si prende un catalogo di TA per bassa tensione questa cosa risulta evidente (anche per i TA toroidali in media tensione ) , un TA da 250/5A avrà 4VA in cl.0.5 ,uno da 600/5 10VA in cl.0.5, uno da 1000/5 15VA in cl.0.5 ect. . Inftatti in talune applicazioni in bassa tensione in cui occorre comunque una prestazione e una classe elevata con basso rapporto di trasformazione (taluni TA che servono per protezioni indirette particolari o misure UTF) si utilizzano i TA con primario avvolto, il TA non avrà piu un foro per fare passare il conduttore che rappresenta la spira primaria ma due morsetti o capicorda da inserire in serie al circuito di potenza. In questo modo si avrà un TA che avrà piu spire primarie (N1) aumentando la prestazione. Qualsiasi costruttore di TA di media tensione ti dira quanto è difficile ottenere una buona prestazione da TA con basso rapporto di trasformazione, quando si fanno certi impianti particolari (cogenerazione) per proteggere selettivamente il montante generatore - trafo elevatore si utilizzano protezioni diferenziali che confrontano le misure di 3 TA posti a monte con 3 TA posti a valle del tronco da proteggere, questi TA devono avere fattori limite di precisione con prestazioni molto alte, se ti serve un 300/5 o un 400/5 non ci sono problemi ma se il TA che ti occorre è un 50/5 o peggio con rapporto ancora piu basso sentirai il costruttore del ta che una volta avuto l'ordine ti telefona per dirti che quelle prestazioni (richieste dal costruttore della protezione differenziale che hai consultato precedentemente) non te le puo dare con quel rapporto di trasformazione e se puo farlo comunque il prezzo di quei TA sarà enormente superiore rispetto a quelli standard. Avere prestazioni elevate da un TA 600/5 O 300/5 è relativamente facile e comune ma quasi impossibile per uno da 25/5

[RenzoDF]

Sono d'accordo con te Massimo,
ma solo SE il TA NON ha primario avvolto,
-> a parità di classe e di dimensioni (riluttanza), più aumenta il rapporto di trasformazione, più può essere alta la prestazione.

sono però in leggero disaccordo sulle considerazioni relative alla I0; come già ti dicevo, a mio parere, non bisogna considerare la I0 ma l'entità della f.m.m. in relazione alle due f.m.m. primaria N1I1 e secondaria N2I2;
il discorso è veramente complesso, visto che la differenza fra le f.m.m. è vettoriale, comunque, cercando di minimizzare il seguente rapporto r ,


direi che dall'ultima relazione, a parità di classe (che che ipotizzo proporzionale a r), più alta è la prestazione S, più alta dovrà essere e di conseguenza, per un TA con primario NON avvolto, per es. un 100A/5A avendo un NI=100 potrà avere S= 20VA ..... come un 30A/5A con NI=30 solo un 2VA circa (vista la dipendenza quadratica)
.... che ne pensi Massimo ?

BTW: è davvero utilissimo per me potere avere un parere da un addetto ai lavori, per avere conferma alle mie convinzioni teoriche, e ringrazio Electroportal per darmi questa opportunità ... e Massimo per la disponibilità

[MASSIMO-G]

ho seguito la minimizzazione che hai fatto del rapporto r, a N2 al denominatore hai sostituito N1xI1/I2 ottenendo l'espressione finale e con K rappresenti la riluttanza/pulsazione

ho stampato il tuo post per vedermelo con calma a casa (con magari vicino l'Olivieri e Ravelli, sono passato in ufficio solo per vedere la posta visto che siamo ancora chiusi, abbiamo lavorato fino a una settimana fa)

però cosi subito mi viene da dire che proprio perché si tratta di vettori se non sbaglio la forza magnetomotrice al secondario è uguale alla forzamagnetomotrice primaria data dalla corrente di reazione, però lo sostanza del discorso non cambia


Io purtroppo sono solo un semplice utilizzatore di TA , la mia elettrotecnica è quella dell'itis e non sono introdotto nelle tecnologie di chi costruisce questi tipi di trasformatori , però mi fa molto piacere potere continuare questa discussione che mi aiuta a ragionare e imparare cose nuove

[MASSIMO-G]

ho seguito il tuo ragionamento e mi pare corretto , in base al rapporto S/F2 ricavi la prestazione con un diverso rapporto di trasformazione, diventa una proporzione del tipo (seguendo il tuo esempio) x:(30)el2 = 20:(100)el2

però non capisco perché parli sempre di primario non avvolto e di fmm e non di Io

con il primario avvolto aumentano di conseguenza anche le spire al secondario , lo stesso nucleo di conseguenza avrà un errore minore