Um transformador de corrente reproduz fielmente a corrente do circuito apenas enquanto seu núcleo não satura. Quando a corrente cresce muito — em uma falta, por exemplo — o núcleo pode saturar e a corrente secundária deixa de ser proporcional, distorcendo o que a proteção ‘enxerga’. O ponto onde isso começa é o joelho da curva de saturação (knee point), e levantá-lo é essencial para garantir que o TC desempenhe seu papel na proteção. O CPC 100 traça essa curva automaticamente.
Neste artigo explico o que é a curva de excitação/saturação, o significado do ponto de joelho e como interpretá-la.
Resumo técnico
A curva de excitação relaciona a tensão aplicada ao secundário do TC e a corrente de excitação resultante. Abaixo do ponto de joelho, o núcleo opera na região linear e o TC reproduz fielmente a corrente; acima, o núcleo satura e a corrente secundária se distorce. O CPC 100 levanta a curva automaticamente, aumentando a tensão e medindo a corrente, e identifica o joelho conforme a definição da norma (IEC 61869-2 / IEEE C57.13). A curva é comparada à de placa e entre TCs idênticos.Quero levantar a curva de saturação dos meus TCs
1. O que a curva representa
Aplicando tensão crescente ao secundário do TC (com o primário aberto) e medindo a corrente de excitação, obtém-se a curva característica do núcleo. Na região linear, pequenas correntes de excitação sustentam tensões crescentes — o núcleo magnetiza proporcionalmente. A partir de certo ponto, o núcleo começa a saturar: a corrente de excitação dispara para pequenos aumentos de tensão. Esse cotovelo é o ponto de joelho.
A definição exata do joelho (por exemplo, o ponto em que um aumento de 10% na tensão provoca 50% de aumento na corrente, conforme a norma) é aplicada automaticamente pelo CPC 100, garantindo consistência.
2. Por que o joelho importa para a proteção
Um TC de proteção precisa reproduzir fielmente correntes de falta muito maiores que a nominal. Se o joelho estiver baixo demais para a aplicação, o TC satura durante a falta e a corrente secundária ‘achata’, podendo atrasar ou impedir a atuação do relé. Levantar a curva confirma se o TC tem margem suficiente acima do joelho para a corrente de falta esperada — uma verificação crítica de comissionamento que o CPC 100 entrega em poucos minutos.
Como interpretar
Compare a curva e o joelho com os valores de placa e com TCs idênticos. Uma curva deslocada para baixo (joelho menor) sugere problema no núcleo, espiras em curto ou núcleo subdimensionado para a aplicação. Sempre desmagnetize o núcleo após levantar a curva, pois o ensaio o magnetiza.
Aviso técnico
O ensaio aplica tensões que podem ser elevadas no secundário do TC à medida que se aproxima da saturação — exige cuidado e área controlada. Ao final, desmagnetize o núcleo, pois o magnetismo residual distorce ensaios posteriores e a operação. Siga a NR-10.
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Como a Tecnvolt Engenharia utiliza o CPC 100
A Tecnvolt Engenharia levanta a curva de excitação/saturação dos TCs com o CPC 100, identifica o ponto de joelho conforme a norma e compara com a placa e entre unidades, verificando a margem para a corrente de falta. Desmagnetizamos o núcleo ao final e registramos tudo em relatório. Atendemos a região Nordeste.
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Perguntas frequentes
O que é o ponto de joelho (knee point) de um TC?
É o ponto da curva de excitação a partir do qual o núcleo começa a saturar — onde um pequeno aumento de tensão exige um grande aumento de corrente de excitação. Abaixo dele o TC é fiel; acima, distorce a corrente.
Por que a curva de saturação importa para a proteção?
Porque um TC de proteção precisa reproduzir correntes de falta elevadas. Se saturar cedo, a corrente secundária se distorce e o relé pode atrasar ou não atuar. A curva confirma se há margem acima do joelho para a falta esperada.
O CPC 100 levanta a curva automaticamente?
Sim. Ele aumenta a tensão e mede a corrente de excitação, traçando a curva e identificando o joelho conforme a definição da norma, com consistência e rapidez.
Preciso desmagnetizar o TC após o ensaio?
Sim. O ensaio de saturação magnetiza o núcleo; o magnetismo residual distorce medições posteriores e a operação. Por isso, desmagnetiza-se o núcleo ao final, recurso também disponível no CPC 100.
Referências técnicas
- IEC 61869-2 — Additional requirements for current transformers (curva de excitação e joelho).
- IEEE C57.13 — Requirements for Instrument Transformers.
- OMICRON — documentação técnica pública do CPC 100 (ensaio de excitação/saturação).
As normas e marcas são citadas para fins técnicos e educativos. Confirme a edição vigente e as especificações na fonte oficial.