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Páginas: 6 (1383 palabras)
Publicado: 14 de mayo de 2012
Tema VIII
Transformadores de Medida
Los aparatos de medida y los reles de protección, utilizados en las instalaciones eléctricas, no se construyen para soportar altas tensiones ni elevadas corrientes. Además, estos aparatos deben estar aislados de las altas tensiones para prevenir accidentes fatales en el personal de servicio. Por estas razones los aparatos de medición y de protección seconectan a las instalaciones a través de los transformadores de medida.
Tanto las mediciones como las condiciones que provocan el accionamiento de los dispositivos de protección están referidas a la apreciación de corrientes y, de tensiones, por lo que los transformadores de medida se dividen en dos tipos o clases: a) Transformadores de intensidad o corriente, b) Transformadores de tensión óvoltaje.
Transformador de Intensidad
El transformador de intensidad o corriente está constituido por un primario cuyo devanado tiene un número de espiras muy reducido y se conecta en serie con la línea; y un secundario cuyo devanado está constituido por numerosas espiras y que se conecta al correspondiente circuito de uso ó carga.
[pic]
La corriente de carga depende delconsumo primario y no del secundario; a su vez, la corriente secundaria es prácticamente independiente de los aparatos que constituyen la carga secundaria y esta en relación constante inversa del número de espiras, con la corriente que circula por el devanado primario, a la cual tiende a neutralizar magnéticamente. Si se altera la impedancia del circuito secundario, varía la tensión entre las bordesde salida del transformador y proporcionalmente (en relación con el número de espiras), también la caída de tensión entre los bordes del primario.
Por lo tanto, la relación fundamental de un transformador de intensidad es:
[pic]Const. [pic]
Es decir, N1I1 = N2I2
Para lo cual, como vemos en el siguiente diagrama vectorial, la corriente de vacío I0 tendría que ser nula. Como porotra parte, la corriente de vacío depende de la fuerza electromotriz inducida en los devanados, es decir, de la impedancia del circuito secundario, cuando se anula esta impedancia (secundario cortocircuitado). Se anula también la corriente de vacío. Esta condición ideal no se cumple nunca en la práctica debido, por una parte, a que la impedancia secundaria nunca puede anularse totalmente, y porotra parte, a que el circuito magnético siempre existen pérdidas, a pesar de la construcción sin entrehierros ni uniones y a que el material magnético trabaja a muy bajas inducciones.
Diagrama vectorial del transformador de intensidad.
[pic]
Ángulo de pérdida [pic]
De esta forma la fuerza magnetomotriz de excitación solo alcanza valores de 1 a 2% de la fuerzamagnetomotriz total del primario o secundario.
En un transformador de intensidad, a diferencia de los demás tipos de transformadores, el secundario ha de estar permanente cortocircuitado. Si se interrumpe el circuito secundario es como si se suprimiera la fuerza magnetomotriz secundaria N2I2; en este caso, la fuerza magnetomotriz de excitación se hace igual a N1I1 ya que la corrienteprimaria no varía ya que depende de la carga primaria. Por lo tanto, la fuerza magnetomotriz de excitación crece considerablemente, con lo que se eleva también peligrosamente la fuerza electromotriz inducida en el secundario y por consiguiente la tensión entre los bornes de este mismo secundario. El aumento de inducción provoca un calentamiento inadmisible en el material que constituye el circuitomagnético y el aumento de la tensión entre los bornes del secundario puede provocar la perforación de los aislamientos y constituye un grave peligro para el personal de servicio.
Las características de funcionamiento del transformador de intensidad son las siguientes:
1) Corrientes Nominales. Las corrientes nominales primarias están normalizadas entre 5amp y 600amps. La corriente nominal...
Transformadores de Medida
Los aparatos de medida y los reles de protección, utilizados en las instalaciones eléctricas, no se construyen para soportar altas tensiones ni elevadas corrientes. Además, estos aparatos deben estar aislados de las altas tensiones para prevenir accidentes fatales en el personal de servicio. Por estas razones los aparatos de medición y de protección seconectan a las instalaciones a través de los transformadores de medida.
Tanto las mediciones como las condiciones que provocan el accionamiento de los dispositivos de protección están referidas a la apreciación de corrientes y, de tensiones, por lo que los transformadores de medida se dividen en dos tipos o clases: a) Transformadores de intensidad o corriente, b) Transformadores de tensión óvoltaje.
Transformador de Intensidad
El transformador de intensidad o corriente está constituido por un primario cuyo devanado tiene un número de espiras muy reducido y se conecta en serie con la línea; y un secundario cuyo devanado está constituido por numerosas espiras y que se conecta al correspondiente circuito de uso ó carga.
[pic]
La corriente de carga depende delconsumo primario y no del secundario; a su vez, la corriente secundaria es prácticamente independiente de los aparatos que constituyen la carga secundaria y esta en relación constante inversa del número de espiras, con la corriente que circula por el devanado primario, a la cual tiende a neutralizar magnéticamente. Si se altera la impedancia del circuito secundario, varía la tensión entre las bordesde salida del transformador y proporcionalmente (en relación con el número de espiras), también la caída de tensión entre los bordes del primario.
Por lo tanto, la relación fundamental de un transformador de intensidad es:
[pic]Const. [pic]
Es decir, N1I1 = N2I2
Para lo cual, como vemos en el siguiente diagrama vectorial, la corriente de vacío I0 tendría que ser nula. Como porotra parte, la corriente de vacío depende de la fuerza electromotriz inducida en los devanados, es decir, de la impedancia del circuito secundario, cuando se anula esta impedancia (secundario cortocircuitado). Se anula también la corriente de vacío. Esta condición ideal no se cumple nunca en la práctica debido, por una parte, a que la impedancia secundaria nunca puede anularse totalmente, y porotra parte, a que el circuito magnético siempre existen pérdidas, a pesar de la construcción sin entrehierros ni uniones y a que el material magnético trabaja a muy bajas inducciones.
Diagrama vectorial del transformador de intensidad.
[pic]
Ángulo de pérdida [pic]
De esta forma la fuerza magnetomotriz de excitación solo alcanza valores de 1 a 2% de la fuerzamagnetomotriz total del primario o secundario.
En un transformador de intensidad, a diferencia de los demás tipos de transformadores, el secundario ha de estar permanente cortocircuitado. Si se interrumpe el circuito secundario es como si se suprimiera la fuerza magnetomotriz secundaria N2I2; en este caso, la fuerza magnetomotriz de excitación se hace igual a N1I1 ya que la corrienteprimaria no varía ya que depende de la carga primaria. Por lo tanto, la fuerza magnetomotriz de excitación crece considerablemente, con lo que se eleva también peligrosamente la fuerza electromotriz inducida en el secundario y por consiguiente la tensión entre los bornes de este mismo secundario. El aumento de inducción provoca un calentamiento inadmisible en el material que constituye el circuitomagnético y el aumento de la tensión entre los bornes del secundario puede provocar la perforación de los aislamientos y constituye un grave peligro para el personal de servicio.
Las características de funcionamiento del transformador de intensidad son las siguientes:
1) Corrientes Nominales. Las corrientes nominales primarias están normalizadas entre 5amp y 600amps. La corriente nominal...
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