Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué es el transformador de instrumentos?
Los transformadores de instrumentos se utilizan en sistemas de CA para medir cantidades eléctricas, es decir , voltaje , corriente , potencia, energía, factor de potencia , frecuencia. Los transformadores de medida también se utilizan con relés de protección para la protección del sistema de energía .
La función básica de los transformadores de instrumentos es reducir el voltaje y la corriente del sistema de CA. El nivel de voltaje y corriente del sistema de energía es muy alto. Es muy difícil y costoso diseñar los instrumentos de medición para medir voltaje y corriente de tan alto nivel. Generalmente, los instrumentos de medición están diseñados para 5 A y 110 V.
La medición de cantidades eléctricas tan grandes se puede hacer posible utilizando los transformadores de instrumentos con estos pequeños instrumentos de medición de capacidad. Por lo tanto, estos transformadores de instrumentos son muy populares en los sistemas de energía modernos.
Ventajas de los transformadores de medida
- El gran voltaje y corriente del sistema de alimentación de CA se puede medir utilizando un instrumento de medición de clasificación pequeña, es decir, 5 A, 110 – 120 V.
- Mediante el uso de transformadores de medida, los instrumentos de medida se pueden estandarizar. Lo que se traduce en una reducción del costo de los instrumentos de medición. Cada vez más, los instrumentos de medición dañados se pueden reemplazar fácilmente con instrumentos de medición normalizados y saludables.
- Los transformadores de instrumentos proporcionan aislamiento eléctrico entre el circuito de potencia de alto voltaje y los instrumentos de medición. Lo que reduce el requisito de aislamiento eléctrico para instrumentos de medición y circuitos de protección y también garantiza la seguridad de los operadores.
- Se pueden conectar varios instrumentos de medición a través de un solo transformador al sistema de alimentación .
- Debido al bajo voltaje y al nivel de corriente en el circuito de medición y protección, hay un bajo consumo de energía en los circuitos de medición y protección.
Tipos de transformadores de instrumentos
Los transformadores de medida son de dos tipos:
- Transformador de corriente (CT)
- Transformador de potencial (PT)
Transformador de corriente (CT)
El transformador de corriente se utiliza para reducir la corriente del sistema de energía a un nivel más bajo para que sea factible medirlo con un amperímetro de pequeña clasificación (es decir, un amperímetro de 5 A). En la figura siguiente se muestra un diagrama de conexión típico de un transformador de corriente.
El primario de CT tiene muy pocas vueltas. A veces, también se usa la barra primaria. El primario está conectado en serie con el circuito de alimentación. Por eso, a veces también se le llama transformador en serie . La secundaria está teniendo un gran no. de vueltas. El secundario está conectado directamente a un amperímetro. Como el amperímetro tiene una resistencia muy pequeña. Por lo tanto, el secundario del transformador de corriente opera casi en condición de cortocircuito. Un terminal del secundario está conectado a tierra para evitar la gran tensión en el secundario con respecto a la tierra. Lo que a su vez reduce las posibilidades de rotura del aislamiento y también protege al operador contra el alto voltaje. Más aún, antes de desconectar el amperímetro, el secundario se cortocircuita a través de un interruptor ‘S’ como se muestra en la figura anterior para evitar la acumulación de alto voltaje en el secundario.
Transformador de potencial (PT)
El transformador de potencial se utiliza para reducir el voltaje del sistema de energía a un nivel más bajo para que sea factible medirlo con un voltímetro de clasificación pequeña, es decir, un voltímetro de 110 – 120 V. Un diagrama de conexión típico de un transformador de potencial se muestra en la figura siguiente. 
Primaria de PT está teniendo un gran número. de vueltas. El primario está conectado a través de la línea (generalmente entre en línea y tierra). Por lo tanto, a veces también se le llama transformador paralelo.. El secundario de PT tiene pocas vueltas y está conectado directamente a un voltímetro. Como el voltímetro tiene una gran resistencia. Por tanto, el secundario de un PT funciona casi en circuito abierto. Un terminal del secundario de PT se conecta a tierra para mantener la tensión del secundario con respecto a tierra. Lo que asegura la seguridad de los operadores.
Diferencia entre CT y PT
A continuación se enumeran algunas diferencias entre CT y PT:
| Sl. No. | Transformador de corriente (CT) | Transformador de potencial (PT) |
| 1 | Conectado en serie con circuito de potencia. | Conectado en paralelo con circuito de potencia. |
| 2 | El secundario está conectado al amperímetro. | El secundario está conectado al voltímetro. |
| 3 | Trabajos secundarios casi en condición de cortocircuito. | Trabajos secundarios casi en condición de circuito abierto. |
| 4 | La corriente primaria depende de la corriente del circuito de alimentación. | La corriente primaria depende de la carga secundaria. |
| 5 | La corriente primaria y la excitación varían en un amplio rango con el cambio de la corriente del circuito de alimentación. | La variación de excitación y corriente primaria está restringida a un rango pequeño. |
| 6 | Un terminal del secundario está conectado a tierra para evitar que se rompa el aislamiento. | Un terminal del secundario se puede conectar a tierra por seguridad. |
| 7 | El secundario nunca debe estar en circuito abierto. | El secundario se puede utilizar en condiciones de circuito abierto. |
Algunos libros de referencias para Instrument Transformer
- Bakshi, UA ‘Mediciones e instrumentación eléctricas ”. Pune: Publicaciones técnicas, 2009. Inglés.
- Cooper, Helfrick y. “Técnicas de Instrumentación y Medición Electrónica Modernas”. Prentice-Hall de India, 1988.
- Golding, EW “Medición eléctrica e instrumentos de medida”. Sir Issac Pitman and Sons, 1960.
- Jones, BE “Medición y retroalimentación de instrumentación”. Tata McGraw-Hill, 1986.
- Morris, Alan S. “Principios de medición e instrumentación”. 2001.
- Sawhney, AK “Medición e Instrumentación Eléctrica y Electrónica”. Delhi: Dhanpat Rai Co. (P) Ltd., 2010. Inglés.
