Selección y dimensionado de transformadores de corriente para medida y protección: relación del TC, carga, clase de precisión, cableado y cómo especificar un TC para su cuadro.
Un transformador de corriente (TC) es el dispositivo que permite a un amperímetro, un contador de energía o un relé de protección estándar medir una corriente muy superior a la que podría hacer pasar por sus propios terminales. Envuelve un núcleo alrededor del conductor primario e induce en su devanado secundario una corriente precisamente reducida —típicamente 5 A o 1 A— que el instrumento de medida lee en lugar de la corriente de carga real. Si se equivoca en el TC, el contador lee disparates, el relé de protección salta de más o de menos, o peor, el secundario abierto salta una chispa. Esta guía repasa qué debe especificar realmente un comprador o un montador de cuadros.
La relación del TC se escribe como corriente primaria : corriente secundaria, p. ej. 100/5 A o 300/1 A. El secundario es casi siempre 5 A (común en cuadros antiguos) o 1 A (preferido para tiradas largas porque pierde menos tensión en el cableado). Elija la corriente primaria igual o justo por encima de la corriente continua máxima que espera en ese conductor —nunca lo dimensione solo a la corriente del interruptor. Un alimentador de 250 A que normalmente marcha a 180 A quiere un TC 200/5 o 250/5, no un 400/5, porque un TC operando cerca del fondo de su rango informa mal.
| Corriente primaria | Secundario | Uso típico |
|---|---|---|
| 50 – 200 A | 5 A | distribución pequeña, submedición |
| 200 – 1000 A | 5 A | entradas principales, contadores de cuadro |
| 1000 – 3000 A | 1 A | cuadros grandes, tiradas de cable largas |
| cualquiera (retrofit) | 5 A / 1 A | núcleo partido / abrible para barra existente |
Estas son valores de planificación; confirme siempre la corriente continua frente a la ampacidad propia del conductor y la reducción de su envolvente.
La carga es la impedancia total que ve el secundario —el contador, el cableado y sus conexiones— expresada en voltio-amperios (VA). Un TC solo es preciso si su carga real se mantiene por debajo de la carga nominal grabada en la placa. Un TC de 15 VA alimentando un contador de 2 VA en 30 m de cable fino puede desviarse mucho. Las clases de precisión se dividen en dos familias: medida (0,2, 0,5, 1,0) para medición de grado facturación, y protección escritas como un factor límite de precisión, p. ej. 5P10 o 10P10 —el «10» significa que el TC se mantiene dentro del 10 % de error a diez veces la corriente nominal, así el relé sigue viendo un defecto.
Un TC de medida está diseñado para el rango de carga normal y satura (aplana deliberadamente) por encima de la corriente nominal para que una corriente de defecto no dañe el contador. Un TC de protección es lo opuesto: debe permanecer lineal bien entrado el rango de defecto para que el relé reciba una señal real. No los intercambie —un TC de medida en un circuito de protección infrainformará un defecto y dejará que el equipo se caliente; un TC de protección en un contador de facturación sobreestimará la energía y molestará al cliente.
Los TC devanados tienen terminales marcados (a menudo S1/S2 o P1/P2). El instrumento debe conectarse al par marcado de polaridad o la lectura se invierte. Los TC de barra y núcleo partido (abrible) son comunes para retroadaptaciones: el núcleo partido se abre, se abrocha alrededor del conductor vivo y se cierra —sin necesidad de romper el circuito. Para cuadros multicircuito, un solo TC de anillo deslizado sobre cada conductor de fase dentro del envolvente es la instalación más limpia. Mantenga los tres TC de fase a la misma relación y la misma orientación, o la lectura sumada es errónea.
Nunca deje un secundario de TC abierto mientras circula corriente por el primario. Sin carga que la absorba, el núcleo lleva la tensión secundaria a miles de voltios —suficiente para arcar, dar una descarga y destruir el devanado. Si debe desconectar un contador, o bien cortocircuite primero el secundario con un bloque de cortocircuito apropiado, o desenergice el primario. Esta única regla causa más TC dañados que todo lo demás junto.
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