Ingeniero

Mayo 2009

Sensores de corriente, comparativa de tecnologías.
1. Resumen de Contenidos
En los equipos portátiles de medición de energía, la componente que más compromete la exactitud y precisión del sistema es el sensor de corriente. El desarrollo del trabajo presenta las alternativas de uso mas frecuente para la medición
“in situ” destacando los atributos y puntos débiles de cada
una deellas. Se presenta como alternativa un nuevo tipo de
sensor de corriente cuya incidencia en la incertidumbre de la
medición está minimizada.

2. Introducción
En la explotación de los Sistemas de Distribución y Comercialización de la Electricidad, la necesidad de la medición de
energía eléctrica, ha ido en aumento. Para el control de medidores “in situ”, para programas de reducción de pérdidas,y
para la atención de reclamos de clientes el tipo de instrumento a utilizar es muy variado, pero la mayor tendencia corresponde a los equipos portátiles de Verificación y/o Contraste
de medidores de energía eléctrica.

3. Desarrollo
Esquema de medición.
Conceptualmente los bloques que conforman un sistema de
medición de energía se dividen en: sensor de tensión, sensor
de corriente ymódulo de medición y cálculo.

Módulo de medición y cálculo.
Esta conformado casi en su totalidad por componentes de tratamiento digital. Los principales elementos son el conversor analógico digital y el procesador digital de señal (DSP). Son sistemas de gran resolución (generalmente inferiores a 0.02%) y con
capacidad para realizar cientos de millones de operaciones en
punto flotante por segundo.Complementariamente el post procesamiento de las señales analógicas medidas permite corregir
alinealidades propias de las otras partes del sistema con algoritmos de cálculo adecuados. Este bloque tampoco representa una
limitación.
Sensor de corriente.
La medición de este parámetro presenta una exigencia tecnológica
importante dado el gran rango de variación al que está sometida lacorriente. Es mandatorio contar con sensores de rango dinámico
no inferiores a 500:1, o bien la posibilidad de modificar el alcance
para adecuarlos a los distintos regímenes de carga.
Se distinguen dos tipos principales según la geometría del circuito magnético: transductor de geometría fija y transductor de
geometría variable.
Los transductores de geometría rígida tienen menos dependencia en suexactitud en función del conexionado o instalación, ya
que su estructura física es constante y no varia entre una medida
y otra. Se destacan los transformadores de intensidad de núcleo
cerrado y los shunts. En ambos casos la principal desventaja para
un trabajo “in situ” es que requieren interrumpir el circuito para
su instalación. El caso del shunt posee una desventaja adicional
y es que quedavinculado eléctricamente a la red, constituyendo
esto una verdadera limitación en sistemas trifásicos.
Los transductores de geometría variable también conocidos
como transformadores de corriente de núcleo partido o abrible,
son los preferidos para medición en terreno ya que reducen el
riesgo operativo, agilizan la operatoria y permiten su instalación
sin la interrupción del circuitoeléctrico. Los de uso mas difundido son los transductores tipo pinza de núcleo ferroso y los
transductores flexibles de núcleo de aire.

La exactitud y la precisión en la medición de energía están
condicionadas por la tecnología aplicada en cada parte del
sistema. La exactitud y la incertidumbre resultante de la combinación de las partes determinara si la tecnología aplicada es
aceptable para laaplicación especifica.
Sensor de tensión.
Las tecnologías de más amplio uso son los transformadores
de tensión de núcleo de hierro y los divisores resistivos. Si
bien difieren en cuanto a la posibilidad de aplicación ambas
técnicas presentan características de linealidad y ancho de
banda que satisfacen los requerimientos del sistema aquí tratado. El sensor de tensión no constituye un elemento...