Necessidade de limitador de corrente de irrupção
A maioria dos aparelhos electrónicos é alimentada com tensão alternada. Neste caso, são normalmente utilizados condensadores (carga capacitiva), que são responsáveis por uma corrente de arranque elevada e breve. Quando ligado, o condensador actua como um curto-circuito, o que normalmente assegura que os fusíveis a montante são acionados. Em princípio, uma corrente de arranque elevada não tem efeitos negativos nos dispositivos que estão a ser operados. No entanto, é importante evitar que um fusível dispare durante a ligação, o que desligaria o aparelho durante um curto período de tempo. As correntes de impulso também podem ter um efeito negativo na vida útil de vários dispositivos, incluindo componentes em fontes de alimentação comutadas, como os condensadores.
Sob certas condições, ocorre também uma grande corrente de arranque quando um transformador é ligado. A corrente de arranque pode ser reduzida, mas não evitada, através da utilização de transformadores especialmente calculados. A razão pela qual os limitadores de corrente de arranque têm por vezes de ser utilizados nos transformadores deve-se à memória magnética do núcleo de ferro, a remanência da indução.
A remanência permanece presente após o desligamento. A polaridade da remanência depende da polaridade da última meia onda de tensão antes da desativação. Se, quando o transformador é ligado, a meia onda de tensão da rede com a qual se inicia o processo de ligação tiver a mesma polaridade que a remanência, é gerada uma grande corrente de arranque no enrolamento devido à saturação do ferro que então ocorre. O núcleo de ferro do transformador continua a ser magnetizado na mesma direção que antes, mas o núcleo não pode remagnetizar mais do que a saturação. O transformador perde assim a sua resistência indutiva. A magnetização no núcleo de ferro é constantemente transportada de menos para mais e vice-versa no tempo com a frequência (Hz) da tensão alternada devido ao tamanho da superfície de tempo de tensão sob a meia onda de tensão sinusoidal e percorre a curva de histerese até aos pontos de inflexão, que também correspondem aos picos típicos de circuito aberto do transformador.
No caso da saturação do ferro, a corrente que flui para o transformador é apenas limitada pela resistência do cobre no enrolamento primário e pela resistência da linha de alimentação eléctrica. A resistência do cobre na bobina primária é particularmente baixa nos transformadores de baixa perda, mas, inversamente, a sua corrente de arranque é particularmente elevada. Os transformadores com pequenas folgas de ar e, por conseguinte, com baixas perdas de ferro, têm uma indução de remanência particularmente elevada no núcleo de ferro. Isto significa que um transformador de baixas perdas tem correntes de arranque muito elevadas, que devem ser reduzidas através da limitação da corrente de arranque. A corrente de arranque elevada pode ser até 50 vezes superior à corrente nominal. Por este motivo, a proteção por fusível apenas no lado primário não é frequentemente suficiente, uma vez que tem de ser concebida para ser particularmente lenta, mas o lado secundário não está protegido contra sobrecargas.
Conceção dos limitadores de corrente de inrush da Breimer-Roth
Os nossos limitadores de corrente de arranque funcionam com tecnologia NTC (termístores), relés e relés de bypass integrados, consoante a potência e a rede eléctrica existente. A função dos limitadores de corrente de arranque pode ser explicada da seguinte forma: No momento em que os transformadores são ligados, a corrente de arranque provoca praticamente um curto-circuito. O termístor PTC utilizado assume a limitação da corrente de arranque. Quase toda a tensão da rede passa pelo resistor NTC. Neste momento, o transformador sai do intervalo de saturação do núcleo de ferro e, quando o consumidor carrega o lado secundário, o termístor aquece e a sua resistência diminui. A nossa gama de produtos inclui limitadores de corrente de arranque monofásicos e trifásicos com diferentes saídas.