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Uno de los elementos que no pueden faltar en las redes de distribución eléctrica son los transformadores, equipos que cumplen la función de aumentar o disminuir la tensión de la línea eléctrica sin modificar la potencia de la corriente. Existen de diferentes tipos y en los circuitos de alta tensión se emplea un transformador de medición, los que traducen las intensidades y tensiones de las líneas eléctricas a valores manejables, que puedan ser medidos por instrumentos de medición como contadores y relés protectores y son precisamente de estos de los que hablaremos en esta publicación del blog de Asesores en Alta Tecnología.

Los transformadores de medición, como su nombre lo indica, transforman las tensiones eléctricas y sus intensidades a valores que pueden ser manejados por las líneas a las que se distribuyen, y según su funcionamiento se clasifican en tres tipos: de tensión o corriente, de intensidad o potencial y combinados. Un transformador de medición de tensión o corriente presenta una relación de transformación determinada por la tensión en los bornes con relación a la tensión que aparece en los extremos del bobinado secundario del equipo. En este tipo de transformador, la tensión primaria es la misma de la línea eléctrica y pueden disponer de varios arrollamientos secundarios; se emplean para suministrar la corriente indicada a amperímetros, vatímetros, watthorímetros, reveladores y a otros aparatos de protección.

En un transformador de intensidad o de potencial, la intensidad primaria y secundaria conserva una proporción, y es igual a la relación de transformador del equipo. Estos equipos son utilizados para conocer la intensidad de línea, y para ello se intercala una de las fases del bobinado primario para conectarlo en serie a la fase y el bobinado secundario se conecta de la misma manera que en los transformadores de tensión. Se utilizan para proporcionar la tensión adecuada a voltímetros, frecuencímetros, wattmetros, watthorímetros, reveladores y otros aparatos de protección. Finalmente encontramos los combinados, que se conforman tanto por un transformador de intensidad o potencial como por uno de corriente o tensión en un solo equipo, lo que permite suministrar la corriente y tensión adecuada para equipos de medición, y tienen la ventaja de que necesitan menos espacio para su instalación.

Un transformador de medida, independientemente del tipo del que se trate, debe reunir ciertos requisitos para garantizar su precisión, y esta se define por un índice de clase, el que es igual al límite superior de error de tensión o intensidad admisible para la intensidad o tensión primaria y para carga de precisión. La potencia y clase de precisión para medición de corriente y potencial se asocia con una determinada carga de norma, mientras que la precisión para protección se asocia a la carga de norma y es definida como la tensión en voltios que se presenta en las terminales del bobinado secundario cuando circula una corriente veinte veces igual a la corriente nominal, sin que el error sea mayor al 10%. Las clases de precisión se definen por la norma ANSI C57 13 y para la puesta en marcha de este tipo de equipo es necesario que cumplan con estos requisitos por cuestiones de seguridad.

Los transformadores de medición se fabrican con aislamientos que permiten la operación de los equipos a temperaturas que se elevan hasta los 55°C, y para resistir la corriente térmica que representa un cortocircuito durante un segundo; estos aislamientos deben tener una densidad de 146,6 amperios/mm2. En México es la Comisión Federal de Electricidad la encargada de dictar las características que deben reunir los equipos de transformación en las redes de la CFE, y para los de corriente y de potencial establece que en equipos de tensión de 72,5 kV y mayores el aislamiento exterior debe ser de porcelana, mientras que en equipos de tensión máxima de 38 kV se puede emplear porcelana o materiales sintéticos a excepción de EPDM. El aislamiento interior de los equipos de corriente debe ser seco en equipos de hasta 38 kV y de papel impregnado en líquido aislante (aceite mineral tipo II no inhibido) para los de 72,5 kV o más.

La base de los equipos debe ser de acero inoxidable o aleación de aluminio, metales galvanizados por inmersión en caliente y los tornillos utilizados al exterior deben ser de acero inoxidable. En cuanto a la caja de un transformador de corriente, esta debe ser también galvanizada, contar con un grado de protección IP 45 y ubicarse en la base del transformador. Además debe estar provista para la instalación de sellos tipo candado y contar con entrada para tubo conduit.

Los conectadores utilizados deben ser de cobre o aluminio, y para conexión a tierra el transformador debe tener un cable de cobre de sección transversal de entre 67,43 mm2 a 126,7 mm2 en equipos de hasta 38 kV, y de entre 107,2 mm2 a 253,4 mm2 para equipos de 72,5 kV y mayores. El diseño del transformador debe garantizar la hermeticidad y evitar la entrada de humedad y fuga del aceite, asimismo deben tener un sistema para la expansión y contracción del volumen de aceite por las variaciones de temperatura, esto para reducir las sobrepresiones sin que se afecte la hermeticidad. La frecuencia nominal a la que deben operar los equipos es de 60 hZ y los valores y características de las cargas debe ir de acuerdo con las clases de exactitud establecidas por la CFE. Si los equipos cumplen con todos los requerimientos de diseño y selección de materiales, y siguen procesos de manufactura estrictos y de aseguramiento de calidad, pueden ofrecer una vida útil de al menos 30 años.

En Asesores en Alta Tecnología ponemos a su disposición transformadores de medición en todas las capacidades, monofásicos y trifásicos, secos y en aceite. Para conocer a detalle las características de nuestros productos los invitamos a visitar nuestro catálogo en línea o bien, a ponerse en contacto con nosotros. En Asesores en Alta Tecnología con gusto les brindaremos la información que necesitan y les asesoraremos en la elección del transformador de medición que se adapte a sus necesidades.

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