Transformador de corriente: ¿Qué es? (¿Y, cómo funciona?)

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

Los transformadores de corriente son dispositivos ampliamente utilizados en la industria eléctrica para medir y proteger el flujo de corriente eléctrica en circuitos de alta tensión. Este dispositivo se encarga de convertir la corriente eléctrica de alta tensión en una corriente de menor intensidad que puede ser medida y controlada con mayor facilidad.

En esta presentación, exploraremos en profundidad qué es un transformador de corriente y cómo funciona. Hablaremos sobre los diferentes tipos de transformadores de corriente, sus aplicaciones y las ventajas de su uso en la industria eléctrica. También discutiremos las características principales de un transformador de corriente y cómo se utilizan en la medición de la corriente eléctrica.

¡Acompáñanos en este viaje para descubrir todo lo que necesitas saber sobre los transformadores de corriente!

Definición de un transformador de corriente

Un transformador de corriente es un dispositivo eléctrico que se utiliza para medir la corriente eléctrica de un circuito de alta intensidad y transformarla en una corriente de menor intensidad, sin alterar su frecuencia ni su forma de onda.

¿Cómo funciona un transformador de corriente?

Un transformador de corriente funciona mediante el principio de inducción electromagnética. Consiste en un núcleo de hierro alrededor del cual se enrollan dos bobinas: la bobina primaria y la bobina secundaria.

  • La bobina primaria se conecta en serie con el circuito de alta intensidad que se desea medir.
  • La corriente que circula por la bobina primaria crea un campo magnético en el núcleo de hierro.
  • La bobina secundaria se conecta a un instrumento de medida, como un amperímetro o un relé de protección.
  • El campo magnético creado por la corriente de la bobina primaria induce una corriente en la bobina secundaria, que es proporcional a la corriente del circuito de alta intensidad.

De esta forma, el transformador de corriente permite medir la corriente de un circuito de alta intensidad con un instrumento de medida que está diseñado para trabajar con corrientes de baja intensidad.

Ejemplos de uso de un transformador de corriente

Los transformadores de corriente se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como:

  • Protección de equipos eléctricos: los transformadores de corriente se utilizan para detectar corrientes de falla en los equipos eléctricos y enviar una señal de alarma o desconectar el equipo en caso de una sobrecarga.
  • Medición de corriente en redes eléctricas: los transformadores de corriente se utilizan para medir la corriente en las redes eléctricas de alta tensión y transformarla en una corriente que se puede medir con un instrumento de medida de baja intensidad.
  • Medición de corriente en motores eléctricos: los transformadores de corriente se utilizan para medir la corriente que circula por los motores eléctricos y detectar posibles fallos o desequilibrios en la carga.

Componentes de un transformador de corriente

Un transformador de corriente es un dispositivo utilizado para medir corrientes eléctricas de alta intensidad en circuitos eléctricos. Este dispositivo se compone de varios componentes clave:

Núcleo magnético

El núcleo magnético es el componente principal del transformador de corriente. Está hecho de material ferromagnético y se utiliza para crear un circuito magnético cerrado. Este núcleo se divide en dos partes, la parte secundaria y la parte primaria. La parte primaria es la que recibe la corriente eléctrica y la parte secundaria es la que la transforma.

Arrollamiento primario

El arrollamiento primario es una bobina de alambre que se coloca alrededor de la parte primaria del núcleo magnético. Esta bobina recibe la corriente eléctrica que se va a medir. La cantidad de vueltas en el arrollamiento primario determina la relación de transformación del transformador de corriente.

Arrollamiento secundario

El arrollamiento secundario es otra bobina de alambre que se coloca alrededor de la parte secundaria del núcleo magnético. Esta bobina es la que produce la corriente eléctrica que se mide. La cantidad de vueltas en el arrollamiento secundario está relacionada con la relación de transformación del transformador de corriente.

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Núcleo de protección

El núcleo de protección es un componente que se utiliza para proteger el transformador de corriente de corrientes eléctricas excesivas. Este núcleo se coloca alrededor del arrollamiento primario y se activa cuando la corriente eléctrica supera un cierto nivel.

Conexiones eléctricas

Las conexiones eléctricas son los cables que se utilizan para conectar el transformador de corriente al circuito eléctrico. Estas conexiones deben ser seguras y estar aisladas para evitar cualquier riesgo de cortocircuito.

Estos componentes trabajan juntos para medir corrientes eléctricas de alta intensidad de manera segura y eficiente.

Tipos de transformadores de corriente

Un transformador de corriente es un dispositivo que se utiliza para transformar la corriente eléctrica en una señal más baja que pueda ser medida por un instrumento de medición. Los transformadores de corriente se utilizan comúnmente en sistemas de distribución de energía eléctrica para medir la corriente de carga.

Transformadores de corriente de núcleo partido

Los transformadores de corriente de núcleo partido son los más comunes y se utilizan en aplicaciones de baja corriente. Están diseñados para dividir la corriente eléctrica en dos partes y medir la corriente más baja en el secundario. Este tipo de transformador es fácil de instalar y mantener, y es ideal para aplicaciones de baja corriente, como la medición de la corriente en el hogar o en pequeñas empresas.

Transformadores de corriente de núcleo sólido

Los transformadores de corriente de núcleo sólido se utilizan en aplicaciones de alta corriente. Están diseñados para medir la corriente eléctrica en el secundario y son ideales para medir la corriente en grandes edificios o en sistemas de distribución de energía eléctrica.

Transformadores de corriente de alta frecuencia

Los transformadores de corriente de alta frecuencia se utilizan para medir la corriente en sistemas de alta frecuencia, como los sistemas de radio y los sistemas de telecomunicaciones. Están diseñados para trabajar en frecuencias de hasta varios megahertz.

Transformadores de corriente de baja frecuencia

Los transformadores de corriente de baja frecuencia se utilizan en aplicaciones de baja frecuencia, como los sistemas de distribución de energía eléctrica y los sistemas de iluminación. Están diseñados para trabajar en frecuencias de hasta varios kilohertz.

Transformadores de corriente de ventana

Los transformadores de corriente de ventana se utilizan en aplicaciones donde la corriente eléctrica no puede ser interrumpida. Están diseñados para ser instalados alrededor del conductor y no requieren que el conductor se corte. Son ideales para medir la corriente en sistemas de distribución de energía eléctrica y en sistemas de iluminación.

Transformadores de corriente de bobina móvil

Los transformadores de corriente de bobina móvil se utilizan en aplicaciones donde se necesita una respuesta rápida a los cambios en la corriente eléctrica. Están diseñados para medir la corriente eléctrica en el secundario y son ideales para medir la corriente en sistemas de audio y en sistemas de control de motores.

Transformadores de corriente de precisión

Los transformadores de corriente de precisión se utilizan en aplicaciones donde se necesita una medición precisa de la corriente eléctrica. Están diseñados para medir la corriente eléctrica en el secundario y son ideales para medir la corriente en sistemas de laboratorio y en sistemas de control de procesos.

Aplicaciones de un transformador de corriente

Un transformador de corriente es un dispositivo eléctrico que se utiliza para transformar una corriente eléctrica de alta intensidad en una corriente de baja intensidad, permitiendo su medición y control.

Funcionamiento del transformador de corriente

El transformador de corriente consta de un núcleo de hierro y dos bobinas: la bobina primaria, que se conecta al circuito eléctrico de alta intensidad, y la bobina secundaria, que se conecta al circuito eléctrico de baja intensidad. La corriente que fluye por la bobina primaria genera un campo magnético en el núcleo de hierro, que a su vez induce una corriente en la bobina secundaria.

Aplicaciones de un transformador de corriente

El transformador de corriente tiene diversas aplicaciones en el ámbito eléctrico y electrónico, entre las que destacan:

  • Medición de corriente: El transformador de corriente se utiliza para medir la corriente eléctrica en circuitos de alta intensidad, como los que se encuentran en subestaciones eléctricas o en líneas de transmisión. La corriente medida por el transformador se convierte en una señal de baja intensidad que puede ser fácilmente medida por un amperímetro o un multímetro.
  • Protección de circuitos: El transformador de corriente se utiliza en dispositivos de protección de circuitos, como los relés de protección. Si la corriente en el circuito eléctrico supera un determinado umbral, el transformador de corriente detecta esta situación y activa el relé de protección, que desconecta el circuito eléctrico para evitar daños en los equipos o en las personas.
  • Control de motores: El transformador de corriente se utiliza para controlar la corriente que fluye a un motor eléctrico. Si la corriente supera un determinado umbral, el transformador de corriente activa un interruptor que detiene el motor para evitar daños en el equipo.
  • Medición de energía: El transformador de corriente se utiliza para medir la energía eléctrica consumida por un circuito o un equipo. La corriente medida por el transformador se convierte en una señal de baja intensidad que puede ser fácilmente medida por un medidor de energía.
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Funcionamiento de un transformador de corriente

Un transformador de corriente es un dispositivo que se utiliza para medir la corriente eléctrica en un circuito de alta tensión. Su funcionamiento se basa en el principio de la inducción electromagnética, donde se transforma una corriente de alta intensidad en una corriente de baja intensidad, lo que permite medirla con mayor precisión.

¿Cómo funciona?

El transformador de corriente consta de un núcleo de hierro laminado y un conductor primario que se conecta al circuito de alta tensión. La corriente que fluye por el conductor primario crea un campo magnético en el núcleo de hierro.

Este campo magnético induce una corriente en un conductor secundario, que se conecta a un instrumento de medición. La relación entre la corriente primaria y la corriente secundaria se llama relación de transformación y se expresa como una fracción o un porcentaje.

Ejemplo:

Si el transformador tiene una relación de transformación de 1:10, esto significa que la corriente secundaria es 1/10 de la corriente primaria. Si la corriente primaria es de 100 A, la corriente secundaria será de 10 A.

Tipos de transformadores de corriente:

  • Transformadores de corriente de núcleo partido: Este tipo de transformador tiene un núcleo que se divide en dos partes para permitir que se coloque alrededor del conductor primario sin tener que desconectar el circuito.
  • Transformadores de corriente de núcleo sólido: Estos transformadores tienen un núcleo de hierro sólido y se deben desconectar del circuito para colocarlos alrededor del conductor primario.
  • Transformadores de corriente de ventana: Este tipo de transformador tiene una abertura en el núcleo que permite que se coloque alrededor del conductor primario sin tener que desconectar el circuito.

Importancia de los transformadores de corriente:

Los transformadores de corriente son importantes porque permiten medir la corriente eléctrica en circuitos de alta tensión de manera segura y precisa. Sin ellos, sería peligroso intentar medir la corriente directamente en el circuito.

Además, los transformadores de corriente se utilizan en muchos otros dispositivos eléctricos, como los medidores de energía eléctrica y los equipos de protección contra sobrecargas.

Características de un transformador de corriente

Un transformador de corriente es un dispositivo eléctrico que se utiliza para medir corrientes eléctricas de alta intensidad en circuitos de baja intensidad. Entre las características más importantes de un transformador de corriente se encuentran:

Rango de medición:

Los transformadores de corriente se fabrican en diferentes rangos de medición para adaptarse a las necesidades específicas de cada circuito. Por ejemplo, un transformador de corriente puede medir corrientes desde 5 amperios hasta 500 amperios.

Relación de transformación:

La relación de transformación de un transformador de corriente se refiere a la relación entre la corriente primaria (la corriente que se va a medir) y la corriente secundaria (la corriente que se utiliza para medir la corriente primaria). Por ejemplo, si la relación de transformación es de 1:100, significa que la corriente secundaria es 1/100 de la corriente primaria.

Precisión:

La precisión de un transformador de corriente se refiere a la exactitud de la medición. Los transformadores de corriente de alta precisión pueden medir corrientes con un margen de error muy pequeño, mientras que los transformadores de corriente de baja precisión pueden tener un margen de error mayor.

Conexión:

Los transformadores de corriente se pueden conectar de diferentes maneras, dependiendo del circuito en el que se utilicen. Por ejemplo, un transformador de corriente se puede conectar en serie con el circuito primario o en paralelo con el circuito secundario.

Tamaño y peso:

El tamaño y el peso de un transformador de corriente pueden variar significativamente dependiendo del rango de medición y la precisión requerida. Los transformadores de corriente más grandes y precisos tienden a ser más pesados y voluminosos que los transformadores de corriente más pequeños y menos precisos.

Estas características son importantes a la hora de seleccionar el transformador de corriente adecuado para un circuito determinado.

Ventajas y desventajas de un transformador de corriente

Un transformador de corriente es un dispositivo que se utiliza para medir la corriente eléctrica en un circuito de alta tensión. Este dispositivo funciona mediante el principio de inducción electromagnética, donde se convierte la corriente eléctrica de alta tensión en una corriente de menor tensión, lo que facilita su medición y control.

Ventajas de un transformador de corriente

  • Medición precisa: Una de las ventajas más importantes de un transformador de corriente es que permite medir de manera precisa la corriente eléctrica en un circuito de alta tensión, lo que facilita su control y evita posibles accidentes eléctricos.
  • Protección del equipo: El uso de un transformador de corriente ayuda a proteger el equipo eléctrico de posibles daños y fallas, ya que permite medir la corriente de forma precisa y controlar su flujo en el circuito.
  • Ahorro de energía: Al medir la corriente eléctrica de forma precisa, se puede identificar el consumo excesivo de energía, lo que permite tomar medidas para reducir el consumo y ahorrar en la factura de electricidad.
  • Fácil instalación: Los transformadores de corriente son fáciles de instalar y requieren poco mantenimiento, lo que los convierte en una opción rentable y práctica para medir la corriente eléctrica en un circuito de alta tensión.
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Desventajas de un transformador de corriente

  • Costo: Los transformadores de corriente pueden ser costosos, especialmente si se requiere un modelo de alta precisión o de mayor capacidad.
  • Limitaciones en la medición: Un transformador de corriente solo puede medir el flujo de corriente eléctrica en un circuito de alta tensión, por lo que no es útil para medir otros parámetros eléctricos, como el voltaje o la resistencia.
  • Posible pérdida de precisión: Si el transformador de corriente no se calibra correctamente o si se daña, puede provocar una pérdida de precisión en la medición de la corriente eléctrica, lo que puede llevar a errores en el control del circuito.

Es importante elegir el modelo adecuado y realizar un mantenimiento regular para garantizar su correcto funcionamiento y evitar posibles fallas o accidentes eléctricos.

Ventajas y desventajas de un transformador de corriente

Un transformador de corriente es un dispositivo que se utiliza para medir la corriente eléctrica en un circuito de alta tensión. Este dispositivo funciona mediante el principio de inducción electromagnética, donde se convierte la corriente eléctrica de alta tensión en una corriente de menor tensión, lo que facilita su medición y control.

Ventajas de un transformador de corriente

  • Medición precisa: Una de las ventajas más importantes de un transformador de corriente es que permite medir de manera precisa la corriente eléctrica en un circuito de alta tensión, lo que facilita su control y evita posibles accidentes eléctricos.
  • Protección del equipo: El uso de un transformador de corriente ayuda a proteger el equipo eléctrico de posibles daños y fallas, ya que permite medir la corriente de forma precisa y controlar su flujo en el circuito.
  • Ahorro de energía: Al medir la corriente eléctrica de forma precisa, se puede identificar el consumo excesivo de energía, lo que permite tomar medidas para reducir el consumo y ahorrar en la factura de electricidad.
  • Fácil instalación: Los transformadores de corriente son fáciles de instalar y requieren poco mantenimiento, lo que los convierte en una opción rentable y práctica para medir la corriente eléctrica en un circuito de alta tensión.

Desventajas de un transformador de corriente

  • Costo: Los transformadores de corriente pueden ser costosos, especialmente si se requiere un modelo de alta precisión o de mayor capacidad.
  • Limitaciones en la medición: Un transformador de corriente solo puede medir el flujo de corriente eléctrica en un circuito de alta tensión, por lo que no es útil para medir otros parámetros eléctricos, como el voltaje o la resistencia.
  • Posible pérdida de precisión: Si el transformador de corriente no se calibra correctamente o si se daña, puede provocar una pérdida de precisión en la medición de la corriente eléctrica, lo que puede llevar a errores en el control del circuito.

Es importante elegir el modelo adecuado y realizar un mantenimiento regular para garantizar su correcto funcionamiento y evitar posibles fallas o accidentes eléctricos.

En conclusión, el transformador de corriente es un dispositivo esencial en la distribución de energía eléctrica y en la medición de corriente de alta intensidad. Su funcionamiento es sencillo pero fundamental para el correcto funcionamiento del sistema eléctrico. Al conocer su importancia y sus características, podemos entender mejor cómo se mide la energía eléctrica y cómo se distribuye de manera eficiente y segura. Por lo tanto, es imprescindible que los técnicos y profesionales del área eléctrica estén familiarizados con el transformador de corriente para poder garantizar un suministro eléctrico adecuado a los hogares y empresas.

En resumen, un transformador de corriente es un dispositivo que se utiliza para medir la corriente eléctrica en un circuito de alta tensión y transformarla en una corriente más baja, adecuada para su medición. Funciona mediante el principio de inducción electromagnética, donde se utiliza un núcleo de hierro y dos bobinas de alambre para transferir la energía eléctrica de un circuito a otro. Los transformadores de corriente son esenciales en la medición de la energía eléctrica en la industria, la construcción y la generación de energía eléctrica. Además, son una herramienta importante para garantizar la seguridad en el manejo de la electricidad de alta tensión.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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