¿Por qué utilizar un transformador de corriente?

Un transformador de corriente (TC) es un dispositivo eléctrico vital que se utiliza en sistemas de alta potencia para medir con precisión la corriente alterna (CA). Funciona según el principio de inducción electromagnética, permitiendo la reducción segura de altos niveles de corriente a un valor manejable para medición o protección. A continuación encontrará una explicación detallada de su construcción y principios de funcionamiento:

1. Construcción:

Un transformador de corriente consta de dos devanados principales: el primario y el secundario.

• El devanado primario suele estar conectado en serie con el conductor de alta intensidad cuya intensidad debe medirse.
• El devanado secundario se conecta a instrumentos de medida como amperímetros, relés de protección o dispositivos de medición. El devanado primario suele estar formado por una sola espira, mientras que el secundario tiene un número de espiras bastante mayor.

2. Relación de vueltas:

La relación de vueltas entre los devanados primario y secundario es un parámetro crucial y suele ser muy alta, a menudo entre 100:1 y 5000:1. Esto significa que el devanado secundario tiene muchas más vueltas que el primario. Esto significa que el devanado secundario tiene muchas más vueltas que el primario. Esta relación determina la magnitud de la transformación de la corriente y ayuda a reducir la corriente elevada a un nivel adecuado para los dispositivos de medición estándar.

3. Inducción electromagnética:

Cuando una corriente alterna circula por el devanado primario, genera un campo magnético alterno correspondiente alrededor del conductor. Según la ley de inducción electromagnética de Faraday, este flujo magnético cambiante induce una tensión proporcional en el devanado secundario. La magnitud de la tensión inducida y la corriente resultante en el secundario dependen de la relación de vueltas.

4. Efecto Step-Down:

El TC reduce eficazmente la alta corriente del primario a una corriente mucho menor en el secundario. Mientras que la relación de vueltas rige la reducción, el TC garantiza que la corriente secundaria sea una versión escalada y proporcional de la corriente primaria. Por ejemplo, un transformador de corriente con una relación de espiras de 1000:1 producirá 1 amperio en el circuito secundario cuando en el conductor primario circulen 1000 amperios. Este efecto reductor permite a los instrumentos de medida estándar, diseñados para rangos de corriente bajos, controlar la corriente con precisión.

5. Carga:

La carga se refiere a la carga conectada al devanado secundario del TC, que puede ser un amperímetro, un relé de protección u otro dispositivo de medición. La impedancia de esta carga afecta significativamente a la precisión y el rendimiento del TC. Para una medición precisa, la impedancia de la carga debe coincidir con el rango especificado del TC. Si la carga es demasiado alta, la precisión puede verse comprometida y, en casos extremos, puede incluso dañar el TC.

6. Ratio corriente:

La relación de corrientes de un TC se define como la relación entre la corriente primaria y la corriente secundaria y viene determinada por la relación de vueltas. Es un valor fijo para cualquier TC. Por ejemplo, en un TC con una relación de espiras de 1000:1, 1000 amperios en el circuito primario producirán 1 amperio en el circuito secundario. Esta relación de corriente constante permite convertir fácilmente corrientes primarias elevadas en corrientes secundarias más bajas para una supervisión y protección seguras.

7. Clase de precisión:

Los transformadores de corriente se clasifican en varias clases de precisión en función de su exactitud en determinadas condiciones. La clase de precisión define el error máximo permitido en la medición. Las clases de precisión más comunes son 0,1, 0,2, 0,5, 1 y 3, siendo la clase 0,1 la de mayor precisión. Los TC de mayor precisión suelen utilizarse en aplicaciones de medición, mientras que los de menor precisión pueden ser suficientes para fines de protección.

El transformador de corriente funciona reduciendo las elevadas corrientes de CA de un sistema eléctrico a un nivel más seguro y manejable, utilizando el principio de inducción electromagnética y una elevada relación de transformación. La corriente secundaria del TC es proporcional a la corriente primaria, lo que permite medir y proteger con precisión los sistemas eléctricos. La correcta adaptación de la carga del TC y el cumplimiento de su clase de precisión garantizan un rendimiento fiable en diversas aplicaciones.