Transformadores de corriente en el campo de la electrónica

Los transformadores de corriente o TC son indispensables allí donde se miden y procesan grandes corrientes. Estos transformadores reducen eficazmente las corrientes de alto voltaje y evalúan y monitorean de manera segura la corriente real a través de la línea de transmisión de CA de una manera conveniente, basándose en amperímetros tradicionales. CT realiza esta tarea generando corriente alterna en el devanado secundario que es proporcional a la corriente en el devanado primario.
De hecho, el propósito fundamental de los transformadores de corriente es diferente al de los transformadores de tensión estándar. Los transformadores de corriente tienen sólo de una a unas pocas vueltas de devanado primario, en forma de una sola vuelta plana, un núcleo magnético envuelto en una bobina de alambre pesado o simplemente una barra colectora o un conductor colocado a través de un orificio. Debido a esta disposición del circuito, no es sorprendente que al CT también se le llame transformador en serie.
En comparación con esta estructura de devanado primario ultra simple, el devanado secundario de CT tiene muchas bobinas enrolladas en un núcleo laminado de material magnético de bajas pérdidas. El núcleo laminado tiene una sección transversal más grande, lo que minimiza la densidad del flujo magnético y se basa en cables con una sección transversal más pequeña. La geometría exacta depende de la cantidad de corriente que se debe reducir cuando el cable intenta generar una corriente constante... independientemente de la carga conectada.
Durante el funcionamiento, el devanado secundario envía corriente a un cortocircuito (como un amperímetro) o una carga resistiva, a menos que el voltaje generado en el devanado auxiliar sea suficiente para sumergir el núcleo magnético… o causar un mal funcionamiento debido a una ruptura de voltaje. En comparación con el transformador de tensión, la corriente básica del transformador de corriente no depende de la corriente de carga secundaria... es gestionada por la carga externa.
La corriente auxiliar generalmente se evalúa con el estándar 1 A o 5 A para obtener una clasificación más alta. Los transformadores de corriente pueden reducir el nivel de corriente desde miles de amperios o hasta un estándar de relación conocida... para aplicaciones normales, hasta 5 A o 1 A nuevamente. Los transformadores de corriente pueden servir a componentes y equipos de control tan sofisticados y de alta precisión, porque estos últimos pueden protegerlos eficazmente de cualquier cable cercano que transporte energía de alto voltaje.
Abundan las aplicaciones de medición y otros usos de los transformadores de corriente. Por ejemplo, los transformadores de corriente funcionan en medidores de factor de potencia, vatímetros, vatímetros/hora y relés de protección. Los transformadores de corriente también se pueden utilizar como bobinas de disparo en disyuntores magnéticos o MCB.
En comparación con el transformador de voltaje, la toma de voltaje se puede conectar de manera fácil y segura al circuito para medir el voltaje del sistema eléctrico existente. En una variante más avanzada, la toma de tensión del transformador también se utiliza como conexión de regulación en la bobina del transformador, a través de la cual los ingenieros pueden controlar la tensión. Estas tomas de voltaje ajustan el voltaje para mantener el valor secundario en un cierto valor nominal.
Más específicamente, el ajuste de la conexión del grifo puede ajustar el voltaje de salida del transformador para garantizar una salida de voltaje total. Cuando el voltaje de línea es menor o mayor que el voltaje nominal del transformador primario, esta diferencia tendrá un efecto proporcional en el voltaje secundario... lo que a su vez hará que la salida de corriente y voltaje sea inexacta. El uso de la toma de voltaje puede cambiar la relación de voltaje del transformador para mantener su voltaje secundario en su voltaje de salida objetivo. En transformadores grandes, la toma del primario compensa las entradas que son superiores o inferiores a lo normal. Este tipo de conexión de toma de voltaje generalmente la establece el proveedor del componente para establecer algunos valores de voltaje de línea establecidos. En el caso de una instalación o voltaje de sitio único, el proveedor puede ajustar la toma de voltaje en consecuencia antes de enviar.
La toma de tensión está conectada directamente al devanado del transformador. Se requiere el número total de vueltas entre los cables de la toma de voltaje; de ​​lo contrario, estará en el lado equivocado del transformador.
Suele incluirse en la instalación un interruptor de toma de tensión para permitir actuaciones que requieran el apagado del transformador. El operador de la máquina primero debe cortar el transformador y desplegar una conexión a tierra de seguridad en los terminales del transformador. Luego debe mover el cambiador de tomas desde la posición actual a la posición apropiada.