TRANSFORMADORES DE CORRIENTE (PRIMERA PARTE)

DEFINICIÓN DE UN TRANSFORMADOR DE CORRIENTE.

 Un transformador de corriente utiliza el campo magnético de una corriente alterna a través de un circuito para inducir una corriente proporcional en un segundo circuito. Las funciones principales de un transformador de corriente son: medir la corriente, aumentarla o disminuirla (a menudo, esto último) y transmitir corriente a los controladores del sistema protector.

En esencia, un transformador consta de dos solenoides o arrollamientos conectados, que se conocen como primario (por el que entra la corriente a un determinado voltaje) y secundario (con una tensión o voltaje eléctrico de salida distinto del primario).

Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control. Ciertos tipos de transformadores de corriente protegen a los instrumentos al ocurrir cortocircuitos DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DE LOS TRANSFORMADORES DE CORRIENTE

Aislamiento externo: es el que consta de una envolvente de cerámica con una línea de fuga lo suficientemente larga como para que ningún arco pueda saltar bajo condiciones de contaminación como lluvia, niebla, polvo etc.

Aislamiento interno: varía según sus características constructivas, puede ser un aislador construido con cartón prespán impregnado en aceite para el conjunto de los núcleos y arrollamientos secundarios, y otro puede ser a través de moldes de resina de epoxi que las fija, las separa y las aísla, existiendo una cámara de aire entre el aislamiento externo de porcelana y el cuerpo de resina.

Núcleo: los TC de medida y protección tienen un núcleo de chapa magnética de gran permeabilidad, cabe diferenciar que si es un transformador de medida, el núcleo a utilizar es de chapa de rápida saturación, mientras que si es un transformador de protección la chapa a utilizar será de saturación lenta. Con esta distinción de núcleos se garantiza que cuando se utiliza una chapa de rápida saturación para transformadores de medición, se tendrá una buena precisión en la medida para corrientes primarias no superiores al 120% de la corriente primaria nominal, mientras que las sobre intensidades y cortocircuitos no se transfieren al secundario gracias a la rápida saturación de la chapa, por otra parte cuando se elije una chapa de saturación débil para transformadores de protección, se garantiza en mantenimiento de la relación de transformación para valores de intensidad primaria varias veces mayor a la nominal, con lo que en el secundario se pueden obtener calores proporcionales a las corrientes de sobrecarga y cortocircuito aptos para poder accionar los dispositivos de protección .

Arrollamiento primario: es de pletina de cobre electrolítico puro, en barra pasante o formando varias espiras distribuidas por igual alrededor del núcleo.

Arrollamiento secundario: es de hilo de cobre electrolítico puro, esmaltado, uniformemente distribuido alrededor del núcleo.

Bornes terminales primarios: pueden ser de latón, bronce o aluminio, están ampliamente dimensionados y son de forma cilíndrica, planos o con tornillos.14

Bornes terminales secundarios: son de latón y se hayan alojados en una caja de bornes de baja tensión estanca.

Los valores de los transformadores de corriente son: Carga nominal: 2.5 a 200 VA, dependiendo su función. Corriente nominal: 5 y 1A en su lado secundario. se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones típicas de un transformador de corriente podrían ser: 600/5, 800/5, 1000/5. Usualmente estos dispositivos vienen con un amperímetro adecuado con la razón de transformación de los transformadores de corriente, por ejemplo: un transformador de 600/5 está disponible con un amperímetro graduado de 0 - 600A.

SÍMBOLOS DE TRANSFORMADORES ELÉCTRICOS.

A continuación aparece una relación de símbolos con los cuales se pueden representar en los planos de instalaciones eléctricas los transformadores de empleados para aumentar o disminuir tensiones o voltajes de corriente alterna, así como para medir intensidades eléctricas.

MARCA Y FABRICANTE.

Transformador de corriente tipo devanado primario.

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE TIPO BARRA.         

 CIRCUITO EQUIVALENTE DEL TRANSFORMADOR DE CORRIENTE “TC”.

FUNCIÓN

Los transformadores de corriente realizan funciones de medición, supervisión y control de circuito al transmitir una corriente reducida a los equipos. Los transformadores que realizan dichas funciones también son conocidos como transformadores de medida. Los transformadores de energía grandes disminuyen la corriente para transmitir energía en líneas de transmisión. Aquellos transformadores que aumentan la corriente para distribuirla son conocidos como transformadores de distribución.

Un transformador se basa en dos principios: El primero, que una corriente eléctrica produce un campo magnético (electromagnetismo). Y el segundo que, un campo electromagnético variable a través de una bobina produce una corriente eléctrica al final de la misma (inducción electromagnética). Cambiando la corriente en la bobina, cambiaremos el flujo magnético producido. El flujo producido induce un voltaje en la bobina secundaria. En éste punto, ya tenemos un transformador de corriente.

TAMAÑO

Las corrientes primarias y secundarias se expresan como la proporción de vueltas que varía entre 1:10 y más de 1:1000 en los transformadores comerciales disponibles. Los transformadores pueden variar en tamaño desde algunos que son más pequeños que un mazo de cartas en el suministro de energía de un electrodoméstico, hasta transformadores de aumento masivo tan grandes como una casa en los generadores de energía de red. Los transformadores de energía grandes son aquellos especificados para 500 kilovoltio-amperios (KVA) o más.

IMPORTANCIA

Los transformadores de corriente son componentes integrales de la distribución de la red eléctrica, de la protección de sobrecarga y de la medición de uso. Estos transformadores permiten la transmisión a larga distancia de energía eléctrica a costos más reducidos y mayor eficacia. Además, estos aparatos son elementos fundamentales de los interruptores con detección de falla a tierra (disyuntores GFCI - por sus siglas en inglés) y suministros de energía para los aparatos eléctricos.