Transformadores de medida

Transformadores de medidas. Concepto: traducen las intensidades y tensiones de las lineas de A.T. a valores medibles por contadores y protecciones.

Transformadores de medida. Los instrumentos de medidas eléctricas modernos se producen para corrientes no mayores de algunas decenas y centenas de amperes y tensiones del orden de cientos de volt. La aislación de la mayoría de los instrumentos de medida eléctricas se calculan para tensiones de varios de miles de volt. Mientras tanto, con el actual nivel técnico es necesario medir corrientes alternas del orden de miles y decenas de miles de amperes, tensiones de cientos de miles de volt y potencias que alcanzan valores de 500 MVA y más.
Para medir grandes valores de magnitudes eléctricas mediante los habituales instrumentos de corriente alterna es necesario ampliar sus alcances y garantizar la seguridad del trabajo con esos aparatos. La ampliación de los alcances en circuitos de corriente alterna y la garantía de la seguridad de la medición de altas tensiones se logra con ayuda de los transformadores de medida.

Destino y principio de funcionamiento

• Según la estructura y principio de funcionamiento, los transformadores de medidas son semejantes a los habituales transformadores de potencia, sin embargo, se diferencian de estos últimos por el régimen de trabajo, forma constructiva, potencia y dimensiones.
• La parte fundamental del transformador de medida es el núcleo, compuesto de chapas delgadas(0.35 mm) de acero electrotécnico de alta calidad o bien de otras aleaciones especiales, sobre el que se colocan dos devanados aislados uno del otro.

Transformadores de intensidad

• El devanado primario se compone de una pequeña cantidad de espiras, de hilo de cobre, con una sección correspondiente a la corriente nominal primaria. El devanado secundario de hilo de cobre con sección correspondiente a la corriente nominal secundaria, comúnmente la cantidad de espiras es mayor que las espiras del devanado primario.
• Mediante los bornes del devanado primario(línea), se conecta directamente en el circuito y por él circula la corriente alterna medida, a los bornes del devanado secundario(instrumentos de medidas) se conectan los amperímetros, vatímetros, contadores, fasímetros, etc. acoplados en serie.
• Dado que la resistencia de los devanados de intensidad de los instrumentos de medida es pequeña, el transformador de intensidad trabaja prácticamente en un régimen próximo al de cortocircuito. La relación entre las corrientes nominales primarias I1n y secundaria I2n se denomina relación de transformación nominal del transformador de intensidad.
• Los transformadores de intensidad se producen para cargas nominales de: 0,2 - 0,6 - 0,8 - 1,2 - 2 ohmios, los núcleos de los transformadores pueden ser de columnas o anulares (Toroidales), el devanado o enrollado primario puede ser de espiras múltiples y de una espira, la aislación entre los devanados primario y secundario se produce seca(porcelana, presspán y otros materiales aislantes secos) o de aceite.
• Las pinzas de medidas representan en sí una variedad del transformador de intensidad y se utilizan para las mediciones sin corte previo del circuito eléctrico.

Transformadores de tensión

• El devanado primario de alta tensión se compone de un gran número(miles) de espiras de hilo de cobre delgado del diámetro de 0,1 a 0,2 mm. El devanado secundario de baja tensión, está compuesto de un número relativamente pequeño de espiras(cientos) de hilo de cobre de diámetro de 0,8 y 1 mm.
• El devanado primario se conecta a través de fusibles a la red de alta tensión y al devanado secundario se conectan los voltímetros, vatímetros, contadores y fasímetros.
• debido a que la resistencia de los devanados en paralelo de los instrumentos de medida es suficientemente grande, entonces el transformador de tensión resulta en un régimen próximo al de marcha en vacío. La relación entre la tensión nominal primaria U1n y la tensión nominal secundaria U2n se denomina relación nominal de transformación del transformador de tensión, esta relación se indica en la placa de características del transformador.
• Las construcciones de los transformadores de tensión son de lo más variadas. Según su destino, se producen de un solo alcance o de múltiples alcance, portátiles o estacionarios, para instalación interior o exterior, monofásico o trifásico, de aislación seca para tensiones de hasta 3 kV o en aceite para tensiones mayores de 3 kV. En los transformadores con aislación de aceite, el núcleo con los devanados está ubicado en un tanque de acero lleno de aceite de transformador, las salidas de alta y baja tensión se encuentran en la tapa superior del tanque.

Fuentes

• Aluker,SH. INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELÉCTRICAS. Editorial Mir Moscú.
• http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/trafos%20medida_caminos.pdf
• http://garaje.ya.com/migotera/trafomedida.htm
• http://www.arteche.com/web/frontoffice/verPestanasExterior.aspx?id_pestana=2&idioma=1
• http://www.ingelec.uns.edu.ar/lmei2773/docs/LME1-NC04-Instrumentacion%20-%20Transformadores%20de%20Medida.PDF