Ensayos de un transformador de corriente: relación, polaridad y carga

Un transformador de corriente se ensaya antes de conectarlo al contador por cuatro razones: confirmar que la relación coincide con la placa, confirmar la polaridad del secundario, confirmar que la carga del secundario está dentro de lo que el núcleo puede entregar realmente y confirmar que el aislamiento entre primario, secundario y tierra está intacto. En un TC de medida de baja tensión estas cuatro comprobaciones llevan bastante menos de un cuarto de hora por unidad, y cada una detecta un fallo que, de otro modo, aparecería como una factura incorrecta en lugar de como una instalación parada.

Esa es justamente la diferencia con un interruptor automático. Un interruptor que falla se nota de inmediato. Un transformador de corriente que falla no se nota: la instalación sigue funcionando sin problemas mientras las cifras que produce son falsas.

Por qué un TC falla en silencio

Un transformador de corriente no tiene piezas móviles, ni mecanismo de disparo, ni señalización propia. Solo entrega al contador una copia reducida de la corriente primaria. Si esa copia está escalada con un factor equivocado, invertida o recortada, nada dispara y nadie se enteró.

• Relación incorrecta. Un TC de 200/5 conectado a un contador todavía configurado en 100/5 divide todas las lecturas por dos. La energía se consume con normalidad; el registro simplemente va a media velocidad.
• Polaridad invertida. El secundario está invertido y la energía importada se registra como exportada. Un contador bidireccional puede parecer que gira al revés.
• Carga excesiva. El bucle secundario pide más voltamperios de los que el núcleo puede entregar: el TC satura en punta y mide de menos justo cuando el consumo es mayor.
• Aislamiento dañado. Es el único fallo con dimensión de seguridad y no solo comercial: una perforación entre primario y secundario lleva el potencial de línea al circuito de medida.
• Cierre incompleto del núcleo. En un TC de núcleo partido las dos mitades deben apoyarse por completo. Una película de pintura, arena o un cierre que no llega a su asiento abren un entrehierro y la relación se desvía hacia abajo.

Paso 1: placa de características y comprobación física

Antes de conectar ningún instrumento, lea la placa y compárela con la relación configurada en el contador y con el pedido. Allí figuran la clase, la corriente primaria y secundaria asignadas, la carga asignada y la tensión asignada. Hay tres puntos que conviene verificar con las manos además de con la vista:

• La ventana está despejada y el conductor primario la atraviesa una sola vez, en el sentido marcado, con P1 hacia la alimentación.
• Los bornes secundarios están apretados. Un S1 o S2 flojo añade resistencia al bucle y crea un punto caliente que crece con la carga.
• En los modelos de núcleo partido, las caras de unión están limpias y el cierre queda completamente asentado, sin holgura visible.

Paso 2: resistencia de aislamiento

Con el TC completamente aislado y el contador desconectado, mida la resistencia de aislamiento entre primario y secundario y entre secundario y tierra, cortocircuitando el secundario según el procedimiento de su planta. El objetivo no es calificar el transformador, sino demostrar que no existe un camino que no debería existir antes de dar tensión.

Hay una regla de seguridad que está por encima de todas las mediciones de este artículo: nunca abra el circuito secundario de un transformador de corriente mientras circule corriente por el primario. Un secundario abierto elimina el flujo opuesto, el núcleo satura y aparece una tensión muy elevada entre S1 y S2. Cortocircuite siempre el secundario mediante un bloque de ensayo o un puente previsto antes de abrir el bucle.

Paso 3: ensayo de relación

La relación es la corriente primaria dividida por la corriente secundaria, de modo que un 200/5 tiene una relación nominal de 40:1. En campo se emplean dos métodos y ambos son válidos.

Anote la relación medida, no solo un «correcto». Una unidad que mide 39:1 frente a 40:1 nominal se comporta con normalidad; una que mide 25:1 tiene un problema de cierre o de bobinado y medirá un tercio de menos durante toda su vida útil.

Paso 4: ensayo de polaridad

La polaridad es la relación entre P1 y S1: la corriente que entra por P1 en el primario sale por S1 en el secundario. Si se invierte, el contador ve el signo contrario.

El método clásico de campo es el ensayo por impulso de continua: se aplica brevemente una pila al primario mientras un instrumento de cuadro móvil observa el secundario. Al conectar, un TC correctamente polarizado desvía en el sentido marcado; al desconectar, la desviación se invierte. Un equipo digital con función de polaridad o de relación hace el mismo trabajo con menos interpretación. Si se dispone de un transformador del mismo tipo y polaridad conocida, comparar ambos es la confirmación más rápida.

Marque el resultado en la unidad. La polaridad se comprueba fácilmente una vez y resulta casi imposible de recordar seis meses después, cuando se cambia el contador.

Paso 5: ensayo de carga

La carga es la que el circuito secundario presenta al TC, expresada en voltamperios a la corriente secundaria asignada. La forman el circuito de corriente del contador, los borneros y, sobre todo, la longitud y la sección del cable secundario. Un TC mantiene su precisión hasta la carga asignada, y no más allá.

Compare la carga calculada del bucle con la carga asignada del TC. Si el bucle se acerca al límite, suba al tamaño siguiente o aumente la sección del secundario. Ambas opciones cuestan menos que un contador que mide de menos en punta.

Núcleos de medida y núcleos de protección: prioridades distintas

Los cuatro ensayos se aplican a ambos, pero lo que se demuestra no es lo mismo.

Síntomas y su causa habitual

Núcleo partido: la unión es el ensayo

Los transformadores de corriente de núcleo partido se instalan alrededor de un cable o de una barra sin desconectarlo, y por eso son tan habituales en renovaciones y en submedición de edificios ocupados. La contrapartida es que el circuito magnético vale lo que vale la unión entre las dos mitades. Limpie las caras, cierre a fondo y confirme la relación medida después de instalar en lugar de suponerla. YOMIN fabrica unidades de núcleo partido como el TC de núcleo partido 2000/5 A clase 0,5 en 720 V AC y el DP-816 1000/5 A clase 0,5, ambos para servicio de medida.

TC de baja tensión para cuadros de medida

Para los armadores que especifican por relación y clase de precisión más que por tipo de núcleo, el catálogo cubre el rango habitual de medida:

Dos recordatorios al pedir: el secundario suele ser de 5 A y la relación debe escribirse siempre como par primario/secundario, nunca solo el primario. Vea nuestras notas sobre cómo se expresan las relaciones de TC y sobre qué garantiza realmente la clase de precisión antes de cerrar el listado.

Lista de comprobación antes de energizar

• La relación y la clase de la placa coinciden con la configuración del contador y con el pedido.
• El conductor primario atraviesa la ventana una sola vez, en sentido P1 a P2.
• Se registró la resistencia de aislamiento primario-secundario y secundario-tierra.
• La relación se midió y se anotó como valor, no como una marca de conformidad.
• La polaridad se confirmó y se marcó en la unidad.
• La carga del bucle secundario se calculó frente a la asignada del TC, incluida la longitud de cable.
• Los bornes secundarios están apretados y, en núcleo partido, el cierre está completamente asentado.
• El puente de cortocircuito del secundario se retira solo después de conectar y verificar el contador.

Preguntas frecuentes

¿Se puede ensayar un transformador de corriente sin equipo de inyección primaria?

Sí. El método de tensión secundaria solo necesita una fuente alterna de baja tensión y un voltímetro, y demuestra directamente la relación de espiras. Lo que no valida es el bucle completo, incluido el conductor primario, así que en la puesta en marcha sigue siendo preferible una inyección primaria cuando hay equipo disponible.

¿Por qué mi contador mide bajo solo en punta?

Ese patrón apunta a saturación y no a un error de relación. La carga secundaria es demasiado alta para el núcleo, normalmente por un cable secundario largo o de sección insuficiente, y el TC deja de seguir la corriente cuando la carga se acerca a su límite de precisión.

¿Qué ocurre si se deja abierto el secundario de un TC?

Con corriente en el primario, un secundario abierto permite que el flujo del núcleo suba sin control y aparece una tensión muy elevada entre S1 y S2. Es un riesgo de descarga eléctrica y puede destruir el bobinado. Cortocircuite siempre el secundario antes de abrir el circuito.

¿Hay que volver a ensayar un TC de núcleo partido tras instalarlo?

Sí. La relación depende de que las dos mitades cierren por completo, una condición mecánica sensible a la pintura, la suciedad y la tensión del cierre. Una comprobación de relación tras cerrar lleva un minuto y detecta el fallo más común de estos modelos.