Construcción de Transformador de Potencial
Un transformador de potencial o de tensión es un transformador reductor utilizado para transformar valores de alta tensión en valores fraccionarios. Los instrumentos de medición, como amperímetros, voltímetros y vatímetros, están diseñados para operar con baja tensión. Conectar estos dispositivos de medición directamente a líneas de alta tensión para la medición puede causar que se quemen o dañen. Por lo tanto, se utiliza un transformador de potencial con fines de medición.
Los devanados primarios del transformador de potencial están conectados directamente a la línea a medir, y sus terminales secundarias están conectadas al medidor. El transformador de potencial convierte la alta tensión de la línea a medir en un valor fraccionario adecuado para el instrumento de medición.
La construcción de un transformador de potencial es casi idéntica a la de un transformador de potencia, aunque existen algunas diferencias menores:
Partes de un Transformador de Potencial
A continuación, se presentan los componentes esenciales de un transformador de potencial.
Núcleo
El núcleo de un transformador de potencial puede ser de tipo núcleo o de tipo carcasa. En un transformador de tipo núcleo, los devanados rodean el núcleo. Por el contrario, en un transformador de tipo carcasa, el núcleo rodea los devanados. Los transformadores de tipo carcasa están diseñados para operaciones de baja tensión, mientras que los de tipo núcleo se utilizan para aplicaciones de alta tensión.
Devanados
Los devanados primarios y secundarios de un transformador de potencial están dispuestos coaxialmente. Esta configuración se adopta para minimizar la reactancia de fuga.
Nota sobre la Reactancia de Fuga: No todo el flujo generado por el devanado primario de un transformador se acopla al devanado secundario. Una pequeña fracción del flujo está asociada solo con uno de los devanados, y esto se llama flujo de fuga. El flujo de fuga induce una auto-reactancia en el devanado con el que se enlaza. La reactancia, en general, se refiere a la oposición ofrecida por un elemento de circuito al cambio en tensión y corriente. Esta auto-reactancia se conoce como reactancia de fuga.
En un transformador de baja tensión, se coloca aislamiento adyacente al núcleo para mitigar problemas relacionados con el aislamiento. Un solo bobinado sirve como devanado primario en un transformador de baja potencial. Sin embargo, en un transformador de gran potencial, el bobinado único se divide en partes más pequeñas para reducir los requisitos de aislamiento entre capas.
Aislamiento
Se utilizan comúnmente cinta de algodón y material de cambray como aislamiento entre los devanados de un transformador de potencial. En los transformadores de baja tensión, no se emplea típicamente aislamiento compuesto. Los transformadores de alta tensión utilizan aceite como medio aislante. Los transformadores con una potencia nominal superior a 45 kVA utilizan porcelana como aislante.
Bujía
Una bujía es un dispositivo aislado que permite la conexión del transformador al circuito externo. Las bujías de un transformador suelen estar hechas de porcelana. Los transformadores que usan aceite como medio aislante emplean bujías llenas de aceite.
Un transformador de dos bujías se utiliza en sistemas donde la línea a la que está conectado no está a potencial de tierra. Los transformadores conectados a la neutral de tierra requieren solo una bujía de alta tensión.
Conexión del Transformador de Potencial
El devanado primario de un transformador de potencial está conectado a la línea de transmisión de alta tensión cuya tensión se desea medir. El devanado secundario del transformador está conectado al medidor, que determina la magnitud de la tensión.
