Los transformadores de instrumentos son dispositivos eléctricos de clase de alta precisión que se utilizan para aislar o transformar niveles de voltaje o corriente. El uso más común de los transformadores de instrumentos es operar instrumentos o medir desde circuitos de alto voltaje o alta corriente, aislando de manera segura los circuitos de control secundario de los altos voltajes o corrientes. El devanado primario del transformador está conectado al circuito de alto voltaje o alta corriente, y el medidor o relé está conectado al circuito secundario.
Los transformadores de instrumentos también se pueden usar como transformadores de aislamiento para que las cantidades secundarias se puedan usar en el cambio de fase sin afectar a otros dispositivos conectados primarios. [1]
Transformador de corriente
Los transformadores de corriente (CT) son un tipo de transformador de medida conectado en serie. Están diseñados para presentar una carga insignificante al suministro que se mide y tienen una relación de corriente y una relación de fase precisas para permitir una medición secundaria conectada precisa.
Los transformadores de corriente a menudo se construyen pasando una sola vuelta primaria (ya sea un cable aislado o una barra colectora no aislada) a través de un núcleo toroidal bien aislado envuelto con muchas vueltas de alambre. Esto permite una fácil implementación en bujes de alto voltaje de transformadores de red y otros dispositivos al instalar el núcleo de la vuelta secundaria dentro de aisladores de bujes de alto voltaje y usar el conductor de paso como primario de una sola vuelta.
Una pinza amperimétrica utiliza un transformador de corriente con un núcleo dividido que se puede enrollar fácilmente alrededor de un conductor en un circuito. Este es un método común utilizado en instrumentos portátiles de medición de corriente, pero las instalaciones permanentes utilizan tipos más económicos de transformadores de corriente. También se utilizan TC de banda ancha especialmente construidos , generalmente con un osciloscopio , para medir formas de onda de alta frecuencia o corrientes pulsadas dentro de sistemas de potencia pulsada . Un tipo proporciona una salida de voltaje IR que es proporcional a la corriente medida; otra, llamada bobina de Rogowski , requiere un integrador externo para proporcionar una salida proporcional.
Proporción
El TC se describe típicamente por su relación de corriente de primaria a secundaria. Un TC de 1000: 5 proporcionará una corriente de salida de 5 amperios cuando fluyan 1000 amperios a través de su devanado primario. Las clasificaciones de corriente secundaria estándar son de 5 amperios o 1 amperio, compatibles con los instrumentos de medición estándar. Se utiliza para reducir la corriente con fines de medición para la seguridad de los equipos y del operador.
Carga y precisión
La carga y la precisión generalmente se establecen como un parámetro combinado debido a que dependen uno del otro.
- Los CT de estilo de medición están diseñados con núcleos y capacidades de VA más pequeños. Esto hace que los TC de medición se saturen a voltajes secundarios más bajos, lo que evita que los dispositivos de medición conectados sensibles dañen grandes corrientes de falla en caso de una falla eléctrica primaria. Un CT con una clasificación de 0.3B0.6 indicaría con hasta 0.6 ohmios de carga secundaria, la corriente secundaria estará dentro de un paralelogramo de error de 0.3 por ciento en un diagrama de precisión que incorpora errores de ángulo de fase y de relación. [2]
- Los TC de relé utilizados para circuitos de protección están diseñados con núcleos más grandes y capacidades de VA más altas para garantizar que los dispositivos de medición secundarios tengan representaciones reales con corrientes de falla de red masivas en los circuitos primarios. Un CT con una clasificación de 2.5L400 indicaría que puede producir un voltaje secundario de 400 voltios con una corriente secundaria de 100 amperios (20 veces su clasificación nominal de 5 amperios) y aún estar dentro de los 2.5 amperios de precisión real.
Se debe tener cuidado de que el devanado secundario de un CT no se desconecte de su carga de baja impedancia mientras la corriente fluye en el primario, ya que esto puede producir un voltaje peligrosamente alto a través del secundario abierto (especialmente en un CT de tipo relé) y podría afectar la precisión del transformador.
CT de relación múltiple
El devanado secundario puede ser de una sola relación o tener varios puntos de derivación para proporcionar un rango de relaciones.
Transformador de voltage
Referencias
- ^ "Medición estándar de Canadá Dwg. No.3400 D3 Delta conectados CT" (PDF) . MEDICIÓN CANADÁ . Consultado el 12 de diciembre de 2012 .
- ^ "Límites de las clases de precisión 0.3 y 0.6 para medida de transformadores de corriente" . Medición de Canadá . Consultado el 18 de abril de 2013 .