Corrente nominale trasformatore — Primario e Secondario IEC 60076

Cos'è questo calcolo

Calcola la corrente nominale al primario o al secondario di un trasformatore IEC 60076, monofase o trifase, a partire dalla potenza apparente (kVA) e dalla tensione nominale del lato selezionato. Fornisce indicazione sulla taglia tipica e sull'ordine di grandezza della corrente di inserzione. La corrente nominale di un trasformatore si ricava direttamente dalla potenza apparente S (somma geometrica di P e Q, espressa in VA = V × A) e dalla tensione nominale. In sistemi trifase equilibrati la formula include il fattore √3 perché la potenza totale si distribuisce sulle tre fasi. Il risultato è usato per dimensionare quadri, cavi e protezioni sia lato MT sia lato BT. La corrente di inserzione (inrush) — dovuta alla magnetizzazione del nucleo — è un transitorio di 0.1–0.5 s che può raggiungere 8–12 × I_n; questo dato serve a scegliere protezioni con potere di interruzione e curve di intervento adeguati (tipicamente interruttori scatolati con sgancio temporizzato lato MT).

Formula

Trifase: I_n = (S × 1000) / (√3 × V)

Monofase: I_n = (S × 1000) / V

(S in kVA, V in V, I in A)

Inrush stimato: I_inr ≈ 10 × I_n

La corrente nominale di un trasformatore si ricava direttamente dalla potenza apparente S (somma geometrica di P e Q, espressa in VA = V × A) e dalla tensione nominale. In sistemi trifase equilibrati la formula include il fattore √3 perché la potenza totale si distribuisce sulle tre fasi. Il risultato è usato per dimensionare quadri, cavi e protezioni sia lato MT sia lato BT. La corrente di inserzione (inrush) — dovuta alla magnetizzazione del nucleo — è un transitorio di 0.1–0.5 s che può raggiungere 8–12 × I_n; questo dato serve a scegliere protezioni con potere di interruzione e curve di intervento adeguati (tipicamente interruttori scatolati con sgancio temporizzato lato MT).

Condizioni di validità

Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:

• Trasformatore ideale (perdite trascurate nel calcolo della I nominale).
• Tensione e corrente sinusoidali a frequenza nominale (50 Hz IT).
• Per trifase: sistema simmetrico equilibrato, tensione indicata come concatenata V_LL.
• Per monofase: V è la tensione tra i terminali del lato selezionato.

Sensibilità del risultato

Il risultato varia in misura significativa al variare dei seguenti parametri:

• Potenza apparente nominale S_n (kVA) [kVA]: sensibilità lineare su "Corrente di inserzione stimata (10 × I_n)" (proporzionale, elasticità 1.00).
• Tensione lato scelto (V) [V]: sensibilità lineare su "Corrente nominale I_n" (inversamente proporzionale, elasticità -0.91).

Quando questo calcolo non si applica

• La corrente nominale NON considera il rendimento (96–99%): la corrente effettiva al lato carico sarà leggermente inferiore alla targa di progetto.
• Per regolazione a gradini (tap changer a vuoto o sotto carico) usare la tensione effettiva del gradino selezionato, non quella nominale di targa.
• Corrente di inserzione (inrush): tipicamente 8–12 × I_nominale per alcuni cicli; il tool fornisce una stima conservativa 10 × I_n come guida per la scelta delle protezioni lato MT.
• Quando NON usarlo: (a) per trasformatori di misura (TA/TV che seguono IEC 61869), (b) per convertitori elettronici di potenza, (c) per valutazioni di regime squilibrato.

Note tecniche

• Scelta I_n secondario: per trafo 400 kVA / 400 V trifase → I_n ≈ 577 A. Dimensionare il quadro BT con interruttore generale ≥ 630 A e barre per 700–800 A.
• Rapporto trasformazione: un trafo 400 kVA 20/0.4 kV ha I_n primario ≈ 11.5 A, secondario ≈ 577 A. Rapporto 50:1, coerente con V_p/V_s.
• Correnti di cortocircuito ai morsetti BT: tipicamente 15–25 kA per trafo 400 kVA Ucc = 4%, 30–40 kA per 1000 kVA Ucc = 5%. Verificare I_cc effettiva su targa.
• Quando NON usarlo: (a) trasformatori risonanti o speciali, (b) valutazioni con armoniche (dimensionamento secondo UL K-factor o IEEE C57.110), (c) trafo a tre avvolgimenti (serve calcolo per ciascun avvolgimento).
• Per studenti ITI: la potenza apparente S è la stessa a primario e secondario (trasformatore ideale). Cambia la tensione e quindi la corrente inversamente. Legge della conservazione: V_p × I_p ≈ V_s × I_s (trascurando perdite).
• Passo successivo: dopo aver calcolato I_n secondario, dimensionare protezione generale BT → kernel "Dimensionamento magnetotermico" e verificare Icc con "Corrente cortocircuito trifase".