¿Qué son los transformadores de instrumentos?

Los transformadores de instrumentos reducen o reducen proporcionalmente los valores de voltaje y corriente grandes para que puedan usarse de manera segura en instrumentos y componentes sensibles. Estos instrumentos y componentes incluyen amperímetros, voltímetros y relés de protección contra sobrecorriente. Los transformadores de instrumentos se dividen en dos categorías distintas: transformadores de potencial y de corriente. Se utiliza un transformador de potencial (PT) para suministrar un voltaje bajo a voltímetros, y un transformador de corriente (CT) suministra vales de corriente manejables para amperímetros y relés de sobrecorriente. Los PT pueden ubicarse junto con el suministro de alta tensión en los paneles de arranque locales o de forma remota en los paneles de control del instrumento, mientras que los CT generalmente están ubicados conjuntamente.

Las instalaciones de suministro de energía de alta tensión pueden transportar voltajes de hasta 30,000 voltios con voltajes de distribución comunes que exceden los 13,000 voltios. Los equipos trifásicos, como los motores eléctricos en instalaciones industriales, suelen funcionar con 380 o 500 voltios y, a menudo, consumen varios cientos de amperios durante el funcionamiento. El voltímetro promedio tiene un voltaje nominal máximo de 110 a 150 voltios y nunca podría medir directamente estos voltajes. Para permitir el uso de estos componentes, los transformadores de instrumentos de precisión reducen proporcionalmente los altos voltajes y corrientes a valores seguros. Los transformadores de instrumentos también permiten la instalación de toda la instrumentación requerida en salas de control e instalaciones de monitoreo con solo cableado de bajo voltaje presente.

Los transformadores de instalación se dividen en una de dos categorías separadas. El primero es el transformador potencial que suministra voltajes de bajo valor a voltímetros. El PT está típicamente equipado con cuatro terminales; dos para el alto voltaje entrante y dos para el voltaje reducido del instrumento. Los cables entrantes o primarios del PT están conectados en paralelo a través del suministro de alta tensión. Esto significa que puede ubicarse de forma remota en salas de control, aunque a menudo se puede montar en paneles de arranque de alta tensión donde se requiere indicación de voltaje local.

El segundo tipo es el transformador de corriente. Esta variante de transformador de instrumento mide la corriente y se utiliza para controlar amperímetros y relés de protección contra sobrecorriente. El TC típico difiere de su hermano dependiente del voltaje en que está conectado en serie con el suministro y generalmente utiliza una alimentación primaria inducida y no una conexión directa. Para lograr esto, se produce un CT con un orificio en su centro a través del cual pasa un cable de alta tensión. La corriente que pasa a través del cable induce un campo electromagnético en el devanado primario del CT que luego es reducido por su devanado secundario y alimentado a los instrumentos a través de los dos terminales de salida del CT.

Los transformadores de instrumentos están disponibles en una amplia gama de diseños y clasificaciones y pueden fabricarse a medida para satisfacer todos los requisitos del usuario. Los PT y CT comunes son componentes bastante pequeños, que rara vez miden más de un par de pulgadas cuadradas. Sin embargo, los grandes transformadores de instrumentos de baño de aceite se usan comúnmente para facilitar la medición de bajo voltaje en aplicaciones de red de distribución primaria.