Transformadores de corrente com núcleo de liga nanocristalina utilizados para serviços de medição e proteção em sistemas elétricos. - BATISTA, Thiago de Carvalho. (2014)
Os transformadores de corrente (TC) utilizados nos sistemas elétricos podem ser divididos em TC para serviços: medição e proteção. A principal diferença na constituição dos tipos de TC é o material utilizado no núcleo magnético. No TC utilizado para serviços de medição são empregados núcleos magnéticos que possuam uma alta permeabilidade magnética, já nos TC para serviços de proteção, os núcleos com alta densidade de fluxo de saturação são usados. Nesta tese é apresentado um estudo teórico e experimental sobre a aplicação de ligas nanocristalinas em núcleos toroidais de TC utilizados nos sistemas elétricos. Tomando como base as propriedades eletromagnéticas das ligas nanocristalinas, tais como: alta permeabilidade magnética relativa, densidade de saturação de fluxo magnético, alta resistividade e baixas perdas por histerese, são apresentadas e discutidas as formas como essas características afetam o desempenho dos transformadores de corrente. A partir dos resultados obtidos, percebe-se que o emprego de ligas nanocristalinas nos núcleos dos TC para serviços de medição, devido a sua alta permeabilidade, contribuiu para a redução da incerteza de medição devido à diferença de fase entre entrada e saída, erro de fase. A alta permeabilidade das ligas nanocristalinas diminui a corrente de excitação do TC, desse modo, os TC com núcleo de liga nanocristalina apresentam uma menor variação do erro de fase quando se altera a carga conectada no enrolamento secundário e quando a corrente primária possui componentes harmônicas. Com o intuito de utilizar um TC que possa ser utilizado tanto para serviços de medição quanto para serviços de proteção foi avaliado um TC com núcleo misto (ou núcleo composto), o qual possui um núcleo de liga nanocristalina e um núcleo de liga FeSi. O TC com núcleo misto quando for magnetizado e a densidade de fluxo magnético for relativamente baixa, as características predominantes são da liga nanocristalina, portanto, ideal para utilização como TC de medição. Quando o TC com núcleo misto é submetido a uma alta densidade de saturação, as características do núcleo de FeSi se tornam evidente, ideal para o uso em TC para proteção. Portanto, o TC com núcleo misto pode ser utilizado para serviços de medição e proteção.