# Cálculo da carga secundária do transformador de corrente

> Fonte: https://voltgrids.com/pt/blog/current-transformer-secondary-burden-calculation/
> Published: 2026-04-09T06:26:48+00:00
> Modified: 2026-05-10T02:34:21+00:00
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## Summary

O domínio do cálculo da carga secundária do transformador de corrente é essencial para garantir a fiabilidade do sistema de energia. Este guia de engenharia fornece uma metodologia passo a passo para calcular a impedância total - incluindo VA do relé, resistência do cabo e perdas de ligação - para evitar a saturação do TC...

## Media

- YouTube: https://youtu.be/qWZAHtxO5oU
- SoundCloud: https://soundcloud.com/bepto-247719800/current-transformer-secondary/s-9PGbjfVSzb2?si=99109b79ef9841d492d68fd7321726e5&utm_source=clipboard&utm_medium=text&utm_campaign=social_sharing

## Article

![LA-10 LAJ-10 Transformador de Corrente 10kV Interior Resina Epóxi - 5-1200A 0.2S 0.5 10P Classe 12 42 75kV Isolamento 265mm Creepage GB1208 IEC60044-1](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/01/LA-10-LAJ-10-Current-Transformer-10kV-Indoor-Epoxy-Resin-5-1200A-0.2S-0.5-10P-Class-12-42-75kV-Insulation-265mm-Creepage-GB1208-IEC60044-1.jpg)

[Transformador de corrente (TC)](https://voltgrids.com/pt/product-category/instrument-transformer/current-transformerct/)

## Introdução

Nos sistemas de proteção de média tensão, mesmo um transformador de corrente perfeitamente especificado pode não fornecer sinais de falha fiáveis se a carga secundária for mal calculada. **A carga secundária - a impedância total ligada aos terminais secundários do TC - determina diretamente se o TC mantém a precisão durante as condições de falha, ou se satura e envia sinais corrompidos para os relés de proteção.** Para os engenheiros electrotécnicos que concebem esquemas de proteção de MT e para os gestores de aprovisionamento que adquirem TCs para subestações industriais ou alimentadores da rede eléctrica, um cálculo incorreto da carga é um dos erros de especificação mais comuns e mais consequentes no terreno. Este guia fornece uma metodologia estruturada, de nível de engenharia, para calcular a carga secundária do TC, abrangendo todos os componentes de resistência no circuito secundário e traduzindo esse cálculo numa especificação correta do TC de acordo com a norma IEC 61869-2.

## Índice

- [O que é a carga secundária de CT e o que inclui?](#what-is-ct-secondary-burden-and-what-does-it-include)
- [Como calcular, passo a passo, os encargos totais com o ensino secundário?](#how-do-you-calculate-total-secondary-burden-step-by-step)
- [Como é que a carga secundária afecta a seleção de TC para proteção de MT?](#how-does-secondary-burden-affect-ct-selection-for-mv-protection)
- [Quais são os erros de cálculo de carga mais comuns nos circuitos de proteção?](#what-are-the-most-common-burden-calculation-errors-in-protection-circuits)

## O que é a carga secundária de CT e o que inclui?

![Visualização técnica detalhada dos componentes da carga secundária de um transformador de corrente (TC), apresentada em contexto laboratorial. Um corte de um TC mostra a resistência interna do enrolamento (Rct), ligada por cabos secundários (Rcable) a blocos de terminais industriais (Rterminal), conduzindo a um relé de proteção numérico moderno (Relay Burden, Srelay). O percurso da impedância total, que combina todos estes elementos, é visualmente realçado com um fluxo de corrente unificado azul e laranja brilhante e etiquetas como 'CT SECONDARY BURDEN (Total Impedance - expressed in VA or Ω)', fazendo referência à norma IEC 61869-2.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/CT-Secondary-Burden-Components-and-Total-Impedance-Visualization-1024x687.jpg)

Componentes de carga secundária de TC e visualização de impedância total

O fardo secundário da TC é o **impedância total (expressa em VA ou Ω) apresentada ao enrolamento secundário do TC** por todos os dispositivos e condutores conectados no circuito secundário. Não é simplesmente a impedância da bobina do relé - é a soma de todos os elementos resistivos e reactivos que a corrente secundária deve atravessar.

Por **IEC 61869-2**, o [a carga nominal (Sₙ) de um TC de proteção é definida à corrente secundária nominal](https://webstore.iec.ch/publication/28612)[1](#fn-1) (normalmente 1A ou 5A) e fator de potência nominal (normalmente cos φ = 0,8). O TC deve manter a sua classe de precisão até este valor de carga. Se o ultrapassar, o ALF efetivo diminui - potencialmente abaixo do requisito de nível de falha do sistema.

### Componentes da carga secundária de TC

O encargo secundário total compreende quatro elementos distintos:

- **Carga de retransmissão (S_relay):** O consumo VA de todos os relés de proteção ligados - sobreintensidade, falha à terra, diferencial, distância. [Os modernos relés de proteção numérica consomem tipicamente 0,1-0,5VA por fase](https://www.gegridsolutions.com/multilin/catalog/850.htm)[2](#fn-2); os relés electromecânicos podem consumir 3-10VA
- **Carga de cabos (R_cable):** Resistência da cablagem secundária entre os terminais do TC e o painel de relés - frequentemente o maior componente de carga individual em instalações no terreno
- **Bloco de terminais e resistência de ligação (R_terminal):** Pequena mas não negligenciável em cadeias secundárias longas; tipicamente 0,01-0,05Ω por par de blocos terminais
- **Resistência do enrolamento secundário do TC (R_ct):** Resistência do enrolamento interno do próprio TC - não faz parte da carga externa, mas é crítica para o cálculo do ALF; [medido a 75°C de acordo com a norma IEC](https://webstore.iec.ch/publication/28612)[3](#fn-3)

### Principais especificações técnicas a confirmar

- **Corrente secundária nominal:** 1A ou 5A - esta escolha afecta drasticamente a carga do cabo (5A secundário produz 25× mais queda de tensão no cabo do que 1A para a mesma resistência)
- **Sistema de isolamento:** Fundição de resina epóxi, classificação 12kV / 24kV / 36kV de acordo com IEC 61869
- **Classe de precisão:** 5P ou 10P para circuitos de proteção
- **Gama de carga nominal:** Valores padrão - 2,5VA, 5VA, 10VA, 15VA, 30VA
- **Temperatura de funcionamento:** [Classe E (120°C) ou Classe F (155°C)](https://webstore.iec.ch/publication/583)[4](#fn-4) - afecta o fator de correção Rct

## Como calcular, passo a passo, os encargos totais com o ensino secundário?

![Ilustração técnica pormenorizada de uma folha de cálculo da carga secundária de um transformador de corrente (TC). A infografia mostra uma sequência de quatro passos gráficos sobre um fundo de planta: determinar a carga do relé (Srelay) e converter para Rrelay, calcular a resistência do cabo (Rcable_75) com correção de temperatura para o comprimento unidirecional e propriedades do cobre, adicionar a resistência do terminal (Rterminal) para vários pares e somar a resistência total da carga. Conclui com um somatório de valores de exemplo (0,02 + 0,511 + 0,18 = 0,549Ω) convertidos para 13,7VA a 5A, apontando para a especificação final: 'Especificar carga nominal do TC ≥ 15VA'. Uma comparação realça o enorme impacto de 5A secundário na carga do cabo.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/CT-Secondary-Burden-Step-by-Step-Calculation-Worksheet-1024x687.jpg)

Ficha de cálculo passo-a-passo da carga secundária da CT

Um cálculo rigoroso da carga secundária segue um processo em quatro etapas. Cada etapa deve ser concluída antes da especificação do TC ser finalizada - saltar qualquer etapa introduz o risco de subespecificação.

### Etapa 1: Determinar a carga do relé

Obter o consumo VA das fichas de dados do fabricante do relé para cada dispositivo ligado:

Srelay=∑i=1nSrelay,iS_{relay} = \sum_{i=1}^{n} S_{relay,i}

Converter VA em resistência à corrente secundária nominal:

Rrelay=SrelayI2n2R_{relay} = \frac{S_{relay}}{I_{2n}^2}

**Exemplo:** Relé de sobrecorrente numérico = 0,3VA, relé de falha de terra = 0,2VA, total = 0,5VA
Com I₂ₙ = 5A: Rrelay=0.525=0.02,ΩR_{relay} = \frac{0,5}{25} = 0,02 , \Omega
A I₂ₙ = 1A: Rrelay=0.51=0.5,ΩR_{relay} = \frac{0.5}{1} = 0.5 , \Omega

### Passo 2: Calcular a resistência do cabo

Este é o passo de cálculo mais crítico, especialmente para instalações onde os TCs estão localizados longe dos painéis de relés:

Rcable=2×L×ρAR_{cable} = \frac{2 \times L \times \rho}{A}

Onde:

- LL = comprimento do cabo unidirecional (metros)
- ρ\rho = [resistividade do cobre = **0,0175 Ω-mm²/m**](https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity)[5](#fn-5) (a 20°C)
- AA = área da secção transversal do cabo (mm²)
- Fator **2** tem em conta os condutores de ida e de retorno

**Correção da temperatura até 75°C:**

Rcable,75=Rcable,20×[1+0.00393×(75−20)]R_{cabo,75} = R_{cabo,20} \times [1 + 0,00393 \times (75 - 20)]

Rcable,75=Rcable,20×1.216R_{cabo,75} = R_{cabo,20} \times 1.216

**Exemplo:** Cabo de 30 m, cobre de 2,5 mm²:
Rcable,20=2×30×0.01752.5=0.42,ΩR_{cabo,20} = \frac{2 \times 30 \times 0.0175}{2.5} = 0,42 , \Omega
Rcable,75=0.42×1.216=0.511,ΩR_{cabo,75} = 0,42 \times 1,216 = 0,511 , \Omega

### Passo 3: Adicionar resistência do terminal e da ligação

Para um circuito secundário típico com 6 pares de blocos de terminais:

Rterminal=6×0.03=0.18,ΩR_{terminal} = 6 \times 0.03 = 0.18 , \Omega

### Etapa 4: Soma dos encargos externos totais

Rburden,total=Rrelay+Rcable,75+RterminalR_{burden,total} = R_{relay} + R_{cabo,75} + R_{terminal}

Rburden,total=0.02+0.511+0.018=0.549,ΩR_{burden,total} = 0,02 + 0,511 + 0,018 = 0,549 , \Omega

Converter para VA à corrente secundária nominal:

Sburden,total=Rburden,total×I2n2=0.549×25=13.7,VAS_{burden,total} = R_{burden,total} \times I_{2n}^2 = 0,549 \times 25 = 13,7 , VA

→ **Especificar a carga nominal do TC ≥ 15VA** (valor padrão seguinte acima de 13,7VA)

### Comparação dos encargos: 1A vs 5A Secundário

| Parâmetro | 1A Secundário | 5A Secundário |
| Resistência do cabo Impacto | Baixo (efeito I² mínimo) | Elevada (25× mais perda de VA) |
| Carga de retransmissão (VA→Ω) | Maior Ω por VA | Menor Ω por VA |
| Passagem de cabo recomendada | Até 100m prático | Idealmente, manter abaixo de 30 m |
| Classificação padrão de encargos | 2,5VA-15VA típico | 10VA-30VA típico |
| Tamanho do núcleo | Mais pequeno | Maior |
| Aplicação | Instalações remotas, longas extensões de cabos | Instalações de painéis locais |

**A principal conclusão:** Para instalações de TC a mais de 20 metros do painel de relés, **1A secundário é fortemente preferido** - A carga do cabo em 5A secundário pode consumir todo o VA nominal antes mesmo do relé receber um sinal.

**Caso de Cliente - Empreiteiro EPC da Rede Eléctrica, Subestação de 33kV:**
Um empreiteiro EPC no Sul da Ásia especificou TCs secundários de 5A para uma subestação exterior de 33kV onde as caixas de triagem de TCs estavam localizadas a 45 metros do painel de relés principal. O cálculo inicial da carga (apenas relé) mostrou 8VA - bem dentro da carga nominal de 15VA. No entanto, o engenheiro de aplicação da Bepto recalculou incluindo a resistência do cabo: 45m × 2,5mm² de cobre a 75°C adicionados **1,23Ω = 30,7VA** para a carga. A carga total excedeu 38VA - mais do dobro da classificação do TC. A especificação foi revista para TCs secundários 1A com carga nominal de 15VA, resolvendo o problema antes do fabrico. **Este simples cálculo evitou uma falha completa do sistema de proteção num alimentador de rede em tensão.**

## Como é que a carga secundária afecta a seleção de TC para proteção de MT?

![Infografia técnica detalhada que visualiza o impacto da seleção da carga na precisão e fiabilidade do transformador de corrente (TC). Apresenta uma comparação dividida: o lado esquerdo ilustra uma carga calculada de 13,7 VA que resulta num sinal de defeito saturado, enquanto o lado direito mostra uma carga nominal especificada de 15 VA que resulta num sinal de defeito preciso e linear que reproduz o multiplicador da corrente de defeito. As etiquetas destacam o exemplo de cálculo e a especificação final: 'CARGA NOMINAL ESPECIFICADA: 15 VA (Classe 5P20)'.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Burden-Selection-Impact-on-CT-ALF-and-Protection-Accuracy-1024x687.jpg)

Impacto da seleção de encargos no CT ALF e na precisão da proteção

Uma vez calculada a carga secundária total, esta conduz diretamente a três parâmetros de especificação do TC: classe de carga nominal, seleção da classe de precisão e verificação do ALF real em relação aos requisitos de nível de defeito do sistema.

### Passo 1: Selecionar a classe de carga nominal

Selecionar sempre o **o próximo valor de carga padrão acima da carga total calculada:**

- Carga calculada = 13,7VA → Especificar **15VA**
- Carga calculada = 22VA → Especificar **30VA**
- Nunca especificar um TC com carga nominal igual à carga calculada - isto deixa uma margem nula

### Passo 2: Verificar o ALF real em relação ao nível de falha

Com a carga nominal selecionada, verificar o ALF real utilizando:

ALFactual=ALFrated×Rct+Rburden,ratedRct+Rburden,actualALF_{atual} = ALF_{rated} \times \frac{R_{ct} + R_{burden,rated}}{R_{ct} + R_{burden,atual}}

Garantir: ALFactual≥Isc,maxI1n×1.1ALF_{atual} \geq \frac{I_{sc,max}}{I_{1n}} \times 1.1

### Etapa 3: Recomendações de encargos específicos da aplicação

- **Distribuição industrial de MT (6-12kV):** 5A secundário, 15VA, Classe 5P20 - cabos curtos em painéis CCM compactos
- **Subestação de rede eléctrica (33-36kV):** 1A secundário, 15VA, classe 5P30 - cabos longos para salas de relés remotas
- **Coleção Solar Farm MV (33kV):** 1A secundário, 10VA, Classe 10P10 - níveis de falha mais baixos, custo optimizado
- **Unidade principal do anel urbano (12kV):** 1A secundário, 5VA, classe 5P20 - TC compacto fundido em epóxi, com restrições de espaço
- **Plataforma marítima / offshore:** 1A secundário, 10VA, classe 5P20, encapsulamento epóxi IP67 - ambiente corrosivo

### Impacto da fiabilidade de uma especificação correta dos encargos

- O TC funciona dentro da região linear durante o defeito → o relé recebe um sinal exato da corrente de defeito
- O relé de proteção dispara dentro da caraterística correta de tempo-corrente
- A proteção diferencial mantém a estabilidade em caso de falhas de passagem
- Fiabilidade do sistema e tempo de funcionamento preservados em toda a gama de níveis de falha
- CT sobrecarregado satura → o relé não lê a corrente de falha → disparo atrasado ou falho
- Carga nominal subespecificada → ALF efetivo reduzido → ponto cego da proteção em múltiplos de defeitos elevados

## Quais são os erros de cálculo de carga mais comuns nos circuitos de proteção?

![Uma infografia técnica abrangente que detalha quatro erros principais no cálculo da carga do TC - efeitos de temperatura, condutores de retorno, blocos de terminais e alterações de comprimento - e mapeia-os visualmente para os seus impactos operacionais: ALF efetivo reduzido, leitura insuficiente do relé e falhas do sistema como danos no motor.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Analysis-of-CT-Overburdening-Causes-and-Consequences-1024x687.jpg)

Análise das causas e consequências da sobrecarga dos CT

### Lista de verificação da instalação e da verificação

1. **Medir o comprimento real do cabo** - utilizar desenhos como construídos, não estimativas de projeto; o encaminhamento no terreno acrescenta 15-25% ao comprimento calculado
2. **Obter a carga do relé a partir da folha de dados atual** - não de memória ou de especificações de projectos anteriores; os modelos de relés variam significativamente
3. **Aplicar a correção de temperatura a Rct e à resistência do cabo** - calcular sempre a 75°C, não à temperatura ambiente
4. **Conta para todos os blocos de terminais** - especialmente em quiosques de triagem com várias réguas de bornes intermédias
5. **Verificar com o medidor de carga durante a entrada em funcionamento** - medir a impedância real do circuito secundário antes da energização
6. **Verificar as ligações do relé paralelo** - vários relés no mesmo secundário de TC reduzem a carga total, mas exigem verificação individual

### Erros comuns que causam falhas na proteção

- **Utilizando a VA da placa de identificação do relé sem correção de temperatura** - a resistência da bobina do relé eletromecânico aumenta significativamente à temperatura de funcionamento
- **Ignorar a resistência do condutor de retorno** - o fator 2 na fórmula do cabo é frequentemente omitido, reduzindo para metade a carga do cabo calculada
- **Assumindo que a carga do relé numérico é igual à carga do relé eletromecânico** - Os relés numéricos consomem 10-50× menos VA; a especificação excessiva de carga desperdiça custos, mas a especificação insuficiente para substituições de relés antigos causa erros
- **Não recalcular a carga após a relocalização do painel de relés** - as alterações do comprimento dos cabos durante a construção são comuns e devem desencadear um novo cálculo dos encargos
- **Especificar a carga do TC com base apenas na distância entre salas de relés** - esquecer as caixas de derivação intermédias, os quiosques de triagem e os blocos de terminais de ensaio

**Caso de Cliente - Diretor de Compras, Fábrica Industrial Petroquímica:**
Um gestor de compras de uma instalação petroquímica no Médio Oriente encomendou TCs de substituição com base na especificação original do projeto de 1995 - 5A secundário, 15VA, Classe 5P20. O painel de relés tinha sido relocalizado durante uma expansão da fábrica em 2018, aumentando o comprimento dos cabos de 12m para 38m. Ninguém recalculou a carga. Após a substituição do TC, a proteção contra sobreintensidades num alimentador de motor de 11kV não disparou durante um defeito fase-fase, causando danos no enrolamento do motor. A análise pós-incidente revelou que a carga real era de 28,4VA - quase o dobro da classificação do TC de 15VA. O Bepto agora fornece **revisão gratuita do cálculo dos encargos como parte da consulta de substituição do TC**, A Comissão Europeia está empenhada em garantir a exatidão das especificações antes de efetuar qualquer encomenda.

## Conclusão

O cálculo da carga secundária do TC não é uma formalidade - é um passo de engenharia fundamental que determina se todo o seu esquema de proteção de MT funciona corretamente em condições de falha. Ao contabilizar sistematicamente a carga do relé, a resistência do cabo à temperatura de funcionamento, a resistência do bloco de terminais e ao verificar o resultado em relação à carga nominal do TC e aos requisitos ALF, os engenheiros asseguram que os transformadores de corrente fornecem sinais precisos e fiáveis quando o sistema de energia mais necessita de proteção. Para a distribuição de energia de média tensão, subestações e instalações industriais, a especificação correta da carga é a base da fiabilidade da proteção.

## Perguntas frequentes sobre o cálculo da carga secundária da CT

### **P: Qual é a gama de carga nominal padrão para transformadores de corrente da classe de proteção em sistemas de média tensão?**

**A:** Os valores de carga nominal padrão de acordo com a IEC 61869-2 são 2,5VA, 5VA, 10VA, 15VA e 30VA. A maioria das aplicações de proteção de MT utiliza 10VA a 30VA, dependendo do tipo de relé e do comprimento do cabo.

### **P: Porque é que o secundário de 1A é preferível ao secundário de 5A para cabos longos em circuitos de TC de subestações?**

**A:** A carga do cabo é proporcional ao I²R. A 5A secundários, uma resistência de cabo de 0,5Ω consome 12,5VA; a 1A, o mesmo cabo consome apenas 0,5VA - uma redução de 25×, preservando a margem de precisão do TC.

### **P: Como é que a carga secundária da TC afecta a [Fator Limite de Precisão (ALF)](https://voltgrids.com/pt/blog/ct-accuracy-limiting-factor-calculation-guide/) nos circuitos de proteção?**

**A:** Uma carga real mais elevada reduz o ALF efetivo. Se a carga real exceder a carga nominal, o TC satura num múltiplo de corrente de defeito inferior, deixando os relés de proteção potencialmente cegos para eventos de defeito de alta magnitude.

### **P: Que secção transversal de cabo é recomendada para a cablagem secundária de TC em painéis de proteção de MT?**

**A:** Mínimo de 2,5 mm² de cobre para percursos até 30 m com sistemas secundários de 5 A. Para percursos superiores a 30 m ou sistemas secundários de 1 A, é aceitável 1,5 mm². Verificar sempre com o cálculo da carga - nunca selecionar o tamanho do cabo apenas pela regra geral.

### **P: Como se verifica corretamente a carga secundária do TC durante a colocação em funcionamento de um sistema de proteção?**

**A:** Utilize um medidor de carga calibrado para medir a impedância real do circuito secundário com todos os relés ligados. Compare com o valor calculado e com a carga nominal do TC. Efectue o teste de injeção secundária para confirmar o funcionamento do relé nos múltiplos de corrente esperados.

1. “IEC 61869-2:2012 Transformadores de medida - Parte 2: Requisitos adicionais para transformadores de corrente”, `https://webstore.iec.ch/publication/28612`. Norma internacional oficial que define as especificações de ensaio e classificação para transformadores de corrente de proteção. Função da evidência: general_support; Tipo de fonte: standard. Suporta: a carga nominal (Sₙ) de um TC de proteção é definida à corrente secundária nominal. [↩](#fnref-1_ref)
2. “Sistema de proteção de 850 alimentadores”, `https://www.gegridsolutions.com/multilin/catalog/850.htm`. Especificações técnicas de relés numéricos modernos com valores típicos de consumo de energia. Função da evidência: estatística; Tipo de fonte: indústria. Suportes: Os relés de proteção numéricos modernos consomem tipicamente 0,1-0,5VA por fase. [↩](#fnref-2_ref)
3. “IEC 61869-2:2012 Transformadores de instrumentos - Parte 2”, `https://webstore.iec.ch/publication/28612`. As normas IEC exigem a medição da resistência a 75°C para o alinhamento da classe térmica. Função da evidência: norma; Tipo de fonte: norma. Suporta: medido a 75°C de acordo com a norma IEC. [↩](#fnref-3_ref)
4. “IEC 60085:2007 Isolamento elétrico - Avaliação térmica e designação”, `https://webstore.iec.ch/publication/583`. Define classes térmicas padrão, incluindo a classe E (120°C) e a classe F (155°C) para materiais de isolamento elétrico. Papel da evidência: norma; Tipo de fonte: norma. Suporta: Classe E (120°C) ou Classe F (155°C). [↩](#fnref-4_ref)
5. “Resistividade e condutividade eléctrica”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity`. Base de dados de propriedades de materiais que mostra a resistividade eléctrica padrão do cobre à temperatura ambiente. Papel da evidência: estatística; Tipo de fonte: pesquisa. Suportes: resistividade do cobre = 0,0175 Ω-mm²/m. [↩](#fnref-5_ref)