Un transformador de corriente (CT) es un transformador que mide la corriente de otro circuito. Está acoplado a un amperímetro (A en el diagrama) en su propio circuito para realizar esta medición. La medición directa de la corriente de alto voltaje requeriría la inserción de instrumentos de medición en el circuito medido, una dificultad innecesaria que reduciría la corriente que se pretende medir. Además, el calor generado en el equipo de medición por la alta corriente podría dar lecturas falsas. La medición indirecta de la corriente con un CT es mucho más práctica.
Relación con el transformador de tensión
La función de un transformador de corriente (CT) puede entenderse mejor si se compara con el transformador de tensión más conocido. (VERMONT). Recuerde que en un transformador de voltaje, una corriente alterna en un circuito configura un campo magnético alterno en una bobina en el circuito. La bobina está envuelta alrededor de un núcleo de hierro, que extiende el campo magnético, casi sin disminuir, a otra bobina en un circuito diferente, uno sin una fuente de alimentación.
La diferencia con un TC es que el circuito con energía tiene , efectivamente, un bucle El circuito alimentado atraviesa el núcleo de hierro solo una vez. Un TC es, por lo tanto, un transformador elevador.
Fórmulas CT y VT
Recuerde también que la corriente y el número de vueltas en las bobinas en un TV se pueden relacionar como: i1 - - N1 = i2 --- N2. Esto se debe a que para una bobina (solenoide), B = mu --- i --- n, donde mu significa la constante de permeabilidad magnética. Se pierde poca intensidad de B de una bobina a otra con un buen núcleo de hierro, por lo que las ecuaciones B para las dos bobinas son efectivamente iguales, dándonos i1 --- N1 = i2 --- N2.
Sin embargo, N1 = 1 para el primario en el caso del transformador de corriente. ¿Es la línea de potencia única el equivalente de un bucle? ¿La última ecuación se reduce a i1 = i2 --- N2? No, porque estaba basado en ecuaciones de solenoide. Para N1 = 1, la siguiente fórmula es más apropiada: B = mu --- i /(2πr), donde r es la distancia del centro del cable al punto donde se mide o detecta B (el núcleo de hierro, en la caja del transformador). Entonces i1 /(2πr) = i2 --- N2.
i1 es, por lo tanto, meramente proporcional al valor medido por el amperímetro i2, reduciendo la medición de corriente a una conversión simple.
Usos comunes
La función central de un CT es determinar la corriente en un circuito. Esto es especialmente útil para monitorear líneas de alta tensión en toda la red eléctrica. Otro uso ubicuo de los CT se encuentra en los medidores eléctricos domésticos. Un CT se combina con un medidor para medir el uso eléctrico que se debe cargar al cliente.
Seguridad del instrumento
Otra función de los TC es la protección de los equipos de medición sensibles. Al aumentar el número de devanados (secundarios), N2, la corriente en el TC puede hacerse mucho más pequeña que la corriente en el circuito primario que se está midiendo. En otras palabras, como N2 en la fórmula i1 /(2πr) = i2 --- N2 sube, i2 baja.
Esto es relevante porque la alta corriente produce calor que puede dañar el equipo de medición sensible, como la resistencia en un amperímetro. La reducción de i2 protege el amperímetro. También evita que el calor arroje la precisión de la medición.
Relés de protección
Los TC también protegen las líneas principales de la red eléctrica. Un relé de sobrecorriente es un tipo de relé de protección (interruptor) que dispara un interruptor de circuito si una corriente de alto voltaje excede un cierto valor preestablecido. Los relés de sobrecorriente usan un CT para medir la corriente, ya que la corriente de una línea de alta tensión no se podía medir directamente.
