Construción de Transformador de Potencial

Un transformador de potencial ou de tensión é un transformador reductor que se emprega para converter valores de alta tensión en valores fraccionarios. Os instrumentos de medida como amperímetros, voltímetros e vatímetros están deseñados para funcionar con baixa tensión. Conectar directamente estes dispositivos de medida a liñas de alta tensión para facer a medida pode provocar que se quemen ou danifiquen. Polo tanto, utiliza-se un transformador de potencial para propósitos de medida.

As espiras primarias do transformador de potencial están ligadas directamente á liña a medir, e os seus terminais secundarios están conectados ao medidor. O transformador de potencial converte a alta tensión da liña a medir nun valor fraccionario adecuado para o instrumento de medida.

A construción dun transformador de potencial é case idéntica á dun transformador de enerxía, pero hai algúns pequenos diferenzas:

• A construción dun transformador de potencial ten en conta factores como o custo, a eficiencia e a regulación. En contraste, un transformador de potencial está deseñado centrándose nos parámetros de rendemento. Específicamente, a relación entre a tensión e o número de espiras permanece constante, e a diferenza de fase entre as señales de entrada e saída é minimizada.

• Os transformadores de enerxía poden encontrar problemas de aumento de temperatura debido ao sobrecargo. Como a saída dun transformador de potencial é relativamente pequena, non se produce o problema de sobrecalentamento neles.

Partes dun Transformador de Potencial
As seguintes son as compoñentes esenciais dun transformador de potencial.

Núcleo

O núcleo dun transformador de potencial pode ser do tipo núcleo ou do tipo carcasa. No transformador de tipo núcleo, as espiras rodean o núcleo. Por contra, no transformador de tipo carcasa, o núcleo rodea as espiras. Os transformadores de tipo carcasa están deseñados para operacións de baixa tensión, mentres que os transformadores de tipo núcleo son utilizados para aplicacións de alta tensión.
Espiras

As espiras primaria e secundaria dun transformador de potencial están dispostas coaxialmente. Esta configuración adoita adoptarse para minimizar a reactancia de fuga.
Nota sobre a Reactancia de Fuga: Non todo o fluxo xerado pola espira primaria dun transformador está acoplado á espira secundaria. Unha pequena fracción do fluxo está asociada só a unha das espiras, e isto chámase fluxo de fuga. O fluxo de fuga induce autoreactancia na espira coa que está ligado. A reactancia, en xeral, refírese á oposición ofrecida por un elemento de circuito ao cambio de tensión e corrente. Esta autoreactancia coñécese como reactancia de fuga.
Nun transformador de baixa tensión, a aislación colócase adxacente ao núcleo para mitigar problemas relacionados coa aislación. Unha soa bobina serve como espira primaria nun transformador de baixo potencial. No entanto, nun transformador de gran potencial, a soa bobina divideuse en partes máis pequenas para reducir os requisitos de aislación entre capas.

Aislación

As cintas de algodón e os materiais de cambray adoitan usarse como aislación entre as espiras dun transformador de potencial. Nos transformadores de baixa tensión, xeralmente non se emprega aislación composta. Os transformadores de alta tensión usan óleo como medio de aislación. Os transformadores con unha clasificación superior a 45kVA usan porcelana como aislante.

Bujes
Un buxe é un dispositivo aislado que permite a conexión do transformador ao circuito externo. Os buxes dos transformadores adoitan estar feitos de porcelana. Os transformadores que usan óleo como medio de aislación empregan buxes cheos de óleo.
Un transformador de dous buxes úsase en sistemas onde a liña á que está conectado non está a potencial de terra. Os transformadores conectados ao neutro de terra requiren só un buxe de alta tensión.
Conexión do Transformador de Potencial
A espira primaria dun transformador de potencial está conectada á liña de transmisión de alta tensión cuxa tensión se desexa medir. A espira secundaria do transformador está conectada ao medidor, que determina a magnitude da tensión.