Transformador de corriente de ventana: paso, relación y montaje

Un transformador de corriente de ventana no tiene devanado primario. El primario es el cable o la barra que atraviesa su ventana, así que el aparato se define por el orificio y no por un borne. Un paso por la ventana es una espira, y la relación la fija por completo el número de espiras del secundario.

Ese solo hecho reordena la especificación. El diámetro de paso se elige antes que la relación, porque el orificio debe despejar el conductor aislado con holgura real, y la relación se deduce después de la corriente prevista en ese conductor. La clase de precisión y la carga van al final, y son lo que decide si la lectura del contador sigue siendo fiable en la parte baja de la escala.

Por qué existe la forma de ventana

Un transformador de primario bobinado lleva el conductor primario incorporado, de modo que el instalador tiene que abrir el circuito para montarlo. El de ventana se enfila sobre un cable existente o se desliza sobre una barra, así que puede añadirse a un cuadro ya construido y la conexión primaria es la que el cuadro ya tiene.

La contrapartida es que el primario deja de estar controlado por el fabricante. La posición del conductor dentro del paso, el número de pasadas y la presencia de conductores cercanos cambian el resultado, y por eso las instrucciones de montaje importan tanto como la hoja de datos.

Primera decisión: el diámetro de paso

El paso no es una cota de holgura que se redondea al final. Determina lo que el aparato puede admitir físicamente y además interactúa con la corriente asignada, porque una ventana mayor suele implicar un núcleo mayor y un circuito magnético distinto.

• Diámetro aislado, no del conductor. El orificio debe despejar el cable con su aislamiento, su pantalla y cualquier funda termorretráctil, más el radio de curvatura en el punto de paso.
• Ocupación de la ventana. Tres fases en un mismo paso plantean un problema magnético distinto al de una sola fase, y un haz que llena el paso no deja al flujo espacio para repartirse.
• Barra o cable. Una barra rectangular se mide por su diagonal, no por su anchura, y debe quedar centrada en lugar de apoyada contra un borde.
• Distancia a partes activas. El cuerpo de la ventana es un aislante moldeado, pero el paso debe quedar accesible con el conductor puesto: la línea de fuga entre la barra y los bornes secundarios se comprueba en el cuadro real, no en el plano.

Cuando un solo paso no admite el haz, la respuesta suele ser un transformador abrible sobre el cable, en lugar de forzar una ventana mayor sobre una barra que no se puede desmontar.

Segunda decisión: relación y corriente secundaria

La relación se escribe primario sobre secundario y, con un transformador de ventana, la cifra primaria es la corriente que circulará por el paso en una sola pasada. Un 25/5 entrega 5 A en el secundario cuando 25 A atraviesan la ventana; dos pasadas del mismo conductor lo convierten en un 12,5/5 efectivo, que es un recurso de campo legítimo y una fuente frecuente de discrepancias de medida cuando no queda registrado.

Dimensione la corriente primaria por la carga prevista, no por el calibre del interruptor. Un transformador muy sobredimensionado pasa su vida en el primer pequeño porcentaje de su rango, donde la clase de precisión es más difícil de mantener. Cuando la carga varía de verdad entre una base pequeña y un pico alto, la respuesta honesta es una clase de rango ampliado, no una relación mayor.

Tercera decisión: clase de precisión y carga

Para medida de facturación o reparto de consumos, la clase 0,5 es el requisito habitual, y la clase 0,5S extiende la precisión garantizada hasta una fracción pequeña de la corriente asignada, lo que importa en una salida que queda casi parada la mayor parte del día. Las clases 1 y 3 corresponden a indicación y protección, donde un punto porcentual de error no cambia una decisión.

La carga es la parte que los compradores se saltan. Es la potencia en voltamperios que el transformador puede alimentar, y debe superar la suma de todo lo conectado al secundario: la bobina del contador, el relé, cada unión de borne y la resistencia del propio cable. Un transformador de 5 VA alimentando 5 VA conectados ya está en su límite, y el error crece con la carga. La regla práctica es quedar cómodamente por debajo del valor asignado en lugar de igualarlo.

Ventana, barra, abrible o primario bobinado

La jerarquía de precisión sigue el mismo orden: el primario de barra es el más repetible porque la geometría primaria está fijada, la ventana queda muy cerca cuando el conductor va centrado y en una sola pasada, y el abrible cede algo de precisión en la junta del núcleo a cambio de poder montarse sin corte.

Reglas de montaje que deciden si la lectura es correcta

• Nunca abrir el secundario en servicio. Con el primario energizado y el secundario abierto, el núcleo satura y la tensión en bornes sube a un nivel que destruye el aislamiento y es peligroso al tacto. Cortocircuite el secundario antes de retirar un contador.
• Poner a tierra el secundario en un solo punto. Una tierra única protege el cableado sin crear un camino paralelo que derive corriente fuera del circuito de medida.
• P1 hacia la fuente y S1 hacia la carga. La polaridad invertida da un contador que gira al revés o una potencia con signo erróneo, y es el fallo de puesta en marcha más común en una instalación de ventana.
• Centrar el conductor. Una barra apoyada contra un borde del paso sesga el flujo y desplaza el error, de forma más visible a corriente baja.
• Respetar el plano de montaje. Un transformador caracterizado para barra vertical presenta otra curva de error montado en horizontal, y la diferencia pasa inadvertida hasta que alguien compara dos cuadros.

Comprobaciones de puesta en marcha que valen diez minutos

Un ensayo de relación con inyección primaria confirma la relación y la polaridad a la vez, y es la única comprobación que demuestra que el conductor atraviesa la ventana exactamente una vez. Después, mida la resistencia del lazo secundario con el contador desconectado, compárela con la carga supuesta en el diseño y anote ambos valores en el esquema del cuadro. Si más adelante se discute una lectura, esos dos números resuelven la discusión más rápido que cualquier reinspección.

Para medida de facturación, precinte los bornes secundarios y la tapa del contador, y registre los números de precinto junto a la relación del transformador. Nuestra guía de ensayos de transformadores de corriente detalla la secuencia, y IEC 61869-2 explicada aclara qué garantizan realmente las cifras de clase y carga de la etiqueta.

Dónde encajan los transformadores de ventana de YOMIN

YOMIN fabrica transformadores de corriente de baja tensión tipo ventana dentro de su gama de transformadores de corriente. La unidad monofásica de baja tensión 25/5 A tipo ventana es un transformador de medida clase 0,5, suministrado desde 100 piezas con 20 días de plazo de producción, y la unidad LMZ1-0,5 de resina moldeada, clase 0,5, cubre la monitorización de corriente industrial desde 5 hasta 99 piezas con 10 días de plazo. Ambos se definen por relación, clase y diámetro de paso, que son exactamente las tres líneas que debería llevar un esquema de cuadro.

Si el transformador debe añadirse a una salida que no se puede dejar sin tensión, la versión abrible es la alternativa: vea qué es un transformador de corriente abrible. Si la pregunta es qué relación y qué clase elegir desde cero, elegir un transformador de corriente recorre las mismas decisiones en otro orden.

Lista de verificación para el pedido

• Diámetro de paso contrastado con el diámetro aislado o la diagonal de la barra, con holgura para el radio de curvatura y la tapa de bornes.
• Relación como primario sobre secundario, con el número de pasadas, escrito en el plano para que el campo no lo cambie sin dejar rastro.
• Corriente secundaria, 1 A o 5 A, coherente con el contador y homogénea en todo el cuadro.
• Clase de precisión y carga, con la carga conectada calculada y no supuesta.
• Modo de montaje: ventana, barra o abrible, y la orientación para la que se caracterizó el aparato.
• Precinto y marcado para medida de facturación, incluido el marcado de polaridad P1 y S1 en el cuerpo.

Envíe la sección del conductor, el rango de corriente de trabajo, la carga del contador o del relé y la orientación en el cuadro: el paso y la relación se confirman antes de taladrar, y no después de que la primera lectura parezca errónea.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre un transformador de ventana y uno de barra?

Ambos son aparatos de primario de una sola espira. El de ventana tiene un paso abierto y el instalador introduce el cable o la barra existentes, así que la geometría primaria depende del montaje. El de barra lleva la barra primaria puesta por el fabricante, lo que fija la geometría y hace la precisión más repetible en un cuadro de fábrica.

¿Puedo aumentar la relación pasando el cable dos veces por la ventana?

Sí. Cada pasada adicional añade una espira primaria y divide por dos la relación efectiva, de modo que un 100/5 con dos pasadas se comporta como un 50/5. Es una técnica de campo válida, pero debe quedar anotada en el esquema del cuadro y en el multiplicador del contador; si no, todas las lecturas son falsas por un factor de dos.

¿Por qué mi contador lee bajo con poca carga?

Las causas habituales son un transformador muy sobredimensionado respecto a la corriente de trabajo, que opera donde su clase es más difícil de mantener, o una carga secundaria próxima o superior al VA asignado. Un tramo secundario largo en 5 A hace mucho más probable la segunda causa, y por eso se usa 1 A en distancias largas.

¿Qué ocurre si el secundario queda abierto?

Con el primario energizado, un secundario abierto deja saturar el núcleo y la tensión en bornes sube a un nivel destructivo y peligroso. Cortocircuite siempre el secundario antes de desconectar un contador o un relé, y nunca instale un fusible en el circuito secundario.