El transformador de corriente

Relación de vueltas primarias del transformador de corriente

Transformador de corriente Ejemplo No1

Un transformador de corriente tipo barra que tiene 1 vuelta en su primario y 160 vueltas en su secundario se va a usar con un rango estándar de amperímetros que tienen una resistencia interna de 0.2Ω. Se requiere que el amperímetro proporcione una desviación de escala completa cuando la corriente primaria es de 800 amperios. Calcule la corriente secundaria máxima y el voltaje secundario a través del amperímetro.

Corriente Secundaria:

Voltaje a través del amperímetro:

Podemos ver arriba que dado que el secundario del transformador de corriente está conectado al amperímetro, que tiene una resistencia muy pequeña, la caída de voltaje en el devanado secundario es de solo 1.0 voltios a la corriente primaria completa.

Sin embargo, si se quitó el amperímetro, el devanado secundario queda efectivamente en circuito abierto y, por lo tanto, el transformador actúa como un transformador elevador. Esto se debe en parte al gran aumento en el flujo de magnetización en el núcleo secundario, ya que la reactancia de fuga secundaria influye en el voltaje inducido secundario porque no hay corriente opuesta en el devanado secundario para evitar esto.

El resultado es una tensión muy alta inducida en el devanado secundario igual a la relación de: Vp(Ns/Np) que se desarrolla a través del devanado secundario. Entonces, por ejemplo, suponga que nuestro transformador de corriente de arriba se usa en una línea de alimentación trifásica de 480 voltios a tierra. Por lo tanto:

Este alto voltaje se debe a que la relación de voltios por vuelta es casi constante en los devanados primario y secundario y como Vs=Ns*Vp los valores de Ns y Vp son valores altos, por lo que Vs es extremadamente alto.

Por esta razón, un transformador de corriente nunca debe dejarse en circuito abierto ni funcionar sin carga cuando la corriente primaria principal fluye a través de él, al igual que un transformador de tensión nunca debe funcionar en un cortocircuito. Si se va a quitar el amperímetro (o la carga), primero se debe colocar un cortocircuito entre las terminales secundarias para eliminar el riesgo de descarga.

Este alto voltaje se debe a que cuando el secundario está en circuito abierto, el núcleo de hierro del transformador opera a un alto grado de saturación y sin nada que lo detenga, produce un voltaje secundario anormalmente grande, y en nuestro ejemplo simple anterior, esto se calculó a 76,8kV!. Este voltaje secundario alto podría dañar el aislamiento o causar una descarga eléctrica si los terminales del TC se tocan accidentalmente.

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