Nell’attività di misura dei consumi elettrici, talvolta, si sottovaluta l’importanza della scelta del trasformatore amperometrico, il che può causare inconvenienti durante l’installazione, quali perdite di tempo, dovute a difficoltà di installazione o alla necessità di tornare in azienda per ottenere i componenti corretti, oltre a possibili errori di misura che compromettono la precisione.
Abbiamo visto che esistono due macrocategorie di trasformatori amperometrici: quelli ad anello chiuso (solid core), utilizzati principalmente per nuove installazioni, e quelli apribili (split core), più indicati per attività di retrofit e monitoraggio energetico in quadri già esistenti. Ma quali sono i tipi di trasformatori apribili disponibili sul mercato e quale scelta è la più adatta?
La scelta dipende da due fattori principali:
- La quantità di corrente da misurare
- La sezione del cavo da gestire
È importante considerare che questi due fattori sono correlati, ovvero, all’aumentare della corrente la sezione del cavo dovrebbe anch’essa aumentare. Per approcciare a questi strumenti di misura abbiamo una tabella (Tabella della potenza assorbita VA dei due cavi tra T.A. e Strumento di Lettura), una scelta che dipende dalle distanze di installazione dallo strumento ai TA, le quantità di corrente e anche le performance che vogliamo ottenere.
Tipicamente i secondari dei Trasformatori Amperometrici sono in corrente 1 Ampere o 5 Ampere. Stanno diventando sempre più popolari dei secondari con uscita in tensione (mV), che offrono vantaggi significativi in termini di facilità di installazione e precisione di misura.
La gestione di un segnale in millivolt è più semplice rispetto a uno in Ampere, consentendo l’utilizzo di trasformatori amperometrici con uscita in tensione a distanze maggiori rispetto all’energy meter. Inoltre, è possibile allungare il cavo secondo le necessità, anche la sezione del cavo è ridotta. Si ottengono così meno costi di installazione, meno variabili da dover considerare e, da non trascurare, il costo dei trasformatori con uscita in tensione è inferiore rispetto a quelli con uscita in Ampere.
La scelta del trasformatore adatto dipende anche dalle dimensioni del foro, che variano in base alla corrente da misurare. Ad esempio, si possono utilizzare fori con diametro di 10 mm per quanto riguarda dei TA con secondario 333mV, quindi molto piccoli, e, fino a circa 80/100 Ampere, la scelta di un TA con secondario 333mV risulta essere migliore rispetto a un TA con secondario 5 Ampere che, per la caratteristica costruttiva dell’oggetto, non può essere inferiore a 100 Ampere di primario.
Per correnti più elevate si passa a fori di diametro maggiori, abbiamo un 24 mm fino ai 300A, la versione che parte dai 300A fino ai 600A con un foro da 36mm per poi spostarsi su diametri maggiori quando non si trovano più dei cavi ma delle barre. In questo caso è importante quindi scegliere trasformatori apribili in grado di leggere correttamente sia con cavi che con barre. Con questo tipo di TA apribili è possibile andare a leggere correnti dai 100 Ampere fino a 6000 Ampere.
Nel caso in cui abbiamo delle correnti variabili e non abbiamo dei TA giusti per andare a fare un’installazione, possiamo utilizzare le sonde dette bobine di Rogowski. Queste bobine sono dei trasformatori amperometrici avvolti non su un materiale ferromagnetico, ma in aria. La particolarità di queste sonde consiste nel fatto che, grazie alla loro caratteristica costruttiva, non sono soggette a saturazione e, di conseguenza, non hanno un fondo scala.
Grazie a questi strumenti è possibile misurare correnti che vanno da qualche decina di Ampere fino a migliaia di Ampere utilizzando una singola soluzione. Tuttavia, è importante notare che questo tipo di sonde non è supportato da tutti gli strumenti di misura e può introdurre sfasamenti nella forma d’onda in ingresso, pertanto, devono essere gestite con particolare attenzione. Fortunatamente, selezionando strumenti di misura appropriati, è possibile risolvere qualsiasi tipo di installazione.