Los sistemas eléctricos modernos exigen una monitorización precisa para prevenir riesgos de sobrecarga, optimizar la distribución de energía y mantener la eficiencia operativa. Los transformadores de corriente (TC) se han convertido en componentes esenciales para lograr estos objetivos en diversas industrias.

Un transformador de corriente (TC) es un transformador de instrumento especializado diseñado para medir la corriente alterna (CA) en circuitos eléctricos. En lugar de medir la corriente directamente, los TC utilizan la inducción electromagnética para reducir proporcionalmente los valores de alta corriente a niveles más seguros y medibles.

Cuando se instala en un conductor que transporta corriente, la corriente alterna genera un campo magnético en el núcleo del TC. Este campo induce una corriente proporcional en el devanado secundario, lo que permite a los dispositivos de medición monitorizar de forma segura las condiciones del circuito.

• Núcleo magnético: Construido con materiales de alta permeabilidad para mejorar el flujo magnético
• Devanado primario: El conductor que transporta la corriente medida
• Devanado secundario: Emite corriente reducida a los instrumentos de medición
• Aislamiento: Asegura el aislamiento eléctrico entre los devanados

Los TC cumplen funciones críticas en las centrales de generación de energía, los sistemas de automatización industrial, los edificios comerciales, los centros de datos y las instalaciones de energía renovable, al permitir la medición precisa de la corriente y la protección del sistema.

Con un circuito magnético continuo, estos transformadores ofrecen una precisión superior, pero requieren la interrupción del circuito para su instalación. Ideales para nuevas instalaciones donde la precisión es primordial.

Con núcleos articulados que se abren para la instalación, estos TC permiten la adaptación sin interrupción del servicio. Aunque son ligeramente menos precisos que los modelos de núcleo sólido, proporcionan soluciones convenientes para los sistemas existentes.

Las bobinas de Rogowski ofrecen una medición flexible para conductores irregulares, mientras que los TC de secuencia cero detectan fallas a tierra. Los medidores de pinza combinan la funcionalidad de los TC con capacidades de medición portátiles.

La selección adecuada del TC requiere que la clasificación de corriente del transformador coincida con el rango operativo del circuito. La mayoría de los TC mantienen la precisión entre el 5 y el 120 % de su capacidad nominal, con un rendimiento que se degrada por encima del 130 %.

Expresadas como porcentajes (por ejemplo, 0,1 %, 1 %), las clases de precisión indican la precisión de la medición dentro de los rangos de corriente especificados. Los TC de clase 1.0 se utilizan comúnmente en aplicaciones de servicios públicos.

Los TC de salida de corriente proporcionan señales tradicionales de 1A o 5A, mientras que los modelos de salida de tensión incorporan derivaciones internas para una medición más segura de baja tensión. Este último es preferible para aplicaciones de alta potencia.

La instalación correcta del TC requiere una cuidadosa atención a la orientación, el cableado y los protocolos de seguridad. Las unidades de núcleo sólido requieren la desenergización del circuito, mientras que los modelos de núcleo dividido permiten la instalación en vivo. Las consideraciones críticas incluyen:

• Alineación direccional correcta (normalmente el lado primario hacia la fuente de alimentación)
• Conexiones seguras del circuito secundario para evitar riesgos de circuito abierto
• Protección ambiental adecuada para instalaciones en exteriores

La selección eficaz del TC implica evaluar:

• Requisitos de la aplicación (instalaciones nuevas frente a adaptaciones)
• Rangos de medición de corriente
• Especificaciones de precisión
• Limitaciones físicas
• Consideraciones de seguridad

La industria de los TC está evolucionando hacia:

• TC inteligentes con conectividad IoT integrada
• Precisión mejorada a través de materiales avanzados
• Diseños compactos para aplicaciones con limitaciones de espacio
• Modelos inalámbricos que eliminan los requisitos de cableado
• Unidades autoalimentadas que utilizan la recolección de energía

Los transformadores de corriente siguen siendo indispensables para la monitorización eléctrica en todas las industrias. La selección, instalación y mantenimiento adecuados garantizan un funcionamiento fiable del sistema, al tiempo que permiten la optimización de la energía y las funciones de protección.