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Transformador de corriente de 12 kV (tipo para exteriores)

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Transformador de corriente de 12 kV

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El transformador de corriente de 12 kV (tipo exterior) es un transformador de medida de media tensión diseñado para sistemas eléctricos de 12 kV (utilizado habitualmente en redes de distribución de 11 kV) y que se instala en subestaciones al aire libre, estructuras montadas en postes y centros de conmutación al aire libre. Convierte la alta corriente primaria en una corriente secundaria estandarizada (normalmente de 1 A o 5 A) para la medición, la protección y el control, al tiempo que proporciona un aislamiento eléctrico seguro entre el sistema primario de alta tensión y los dispositivos secundarios.

A diferencia de los transformadores de corriente epoxi para interior, los transformadores de corriente para exterior están fabricados para resistir la lluvia, la radiación UV, la contaminación, las variaciones de temperatura, la carga del viento y los impulsos de rayo, lo que los hace adecuados para condiciones ambientales adversas.

Funciones principales
·Mide la corriente de línea en sistemas de distribución al aire libre
·Suministra señales de corriente para relés de protección
·Permite la medición de energía y la supervisión de la carga
·Proporciona aislamiento entre los sistemas de alta y baja tensión
·Detecta sobrecargas, cortocircuitos y fallos a tierra

Construcción
Un transformador de corriente para exteriores típico de 12 kV consta de:
Conductor primario
-La barra colectora o el conductor de línea atraviesa el núcleo del TC
-Puede ser de tipo barra o de tipo bobinado, dependiendo del diseño
Núcleo magnético
-Acero al silicio de alta permeabilidad o material nanocristalino
-Diseñado para una medición precisa y bajas pérdidas
Bobinados secundarios
-Núcleo de medición para mayor precisión
-Núcleo de protección para condiciones de fallo
-Posibilidad de múltiples núcleos
Sistema de aislamiento
-Aislador de porcelana (tradicional) o compuesto de caucho de silicona (moderno)
-Diseñado para entornos altamente contaminados y exposición al aire libre
-Aislamiento con aceite o resina epoxi (dependiendo del diseño)
-Tipos sumergidos en aceite para una mayor estabilidad
-Tipos con resina epoxi para instalaciones exteriores compactas
Base y estructura de montaje
-Base de acero para montaje en poste o en suelo
-Diseñada para garantizar la estabilidad mecánica y la resistencia sísmica
Caja de bornes secundaria
-Carcasa resistente a la intemperie
-Incluye conexiones a tierra y puentes de cortocircuito

Especificaciones técnicas típicas
·Parámetro: Valor típico
·Tensión nominal: 12 kV
·Tensión máxima del sistema: 12 kV
·Tensión del sistema: 11 kV
·Frecuencia: 50/60 Hz
·Corriente primaria: 5–3000 A
·Corriente secundaria: 1 A o 5 A
·Clase de precisión: 0,2; 0,5; 1,0; 5P10; 5P20; PX
·Carga nominal: 5–20 VA
·Corriente térmica de corta duración: hasta 25–31,5 kA (1 s)
·Corriente dinámica: hasta 63–80 kA de pico
·Tipo de aislamiento: porcelana / compuesto / relleno de aceite
·Instalación: en exteriores (montado en poste o en subestación)

Principio de funcionamiento
·El conductor primario transporta la corriente del sistema a través del núcleo del transformador de corriente
·La corriente produce un flujo magnético en el núcleo
·Este flujo induce una corriente secundaria proporcional
·La salida (1 A o 5 A) se envía a los contadores o a los relés de protección
·El aislamiento eléctrico garantiza un funcionamiento seguro de los circuitos secundarios

Ventajas
·Diseñado para entornos exteriores adversos
·Alta resistencia de aislamiento frente a rayos y contaminación
·Rendimiento fiable en medición y protección
·Larga vida útil (normalmente entre 25 y más de 30 años)
·Adecuado para instalaciones montadas en postes y en subestaciones
·Múltiples opciones de aislamiento (porcelana o material compuesto)
·Bajos requisitos de mantenimiento

Aplicaciones típicas
·Redes de distribución aérea de 11 kV
·Subestaciones de distribución al aire libre
·Sistemas de protección de transformadores montados en postes
·Protección de ramales de distribución
·Patios de conmutación industriales al aire libre
·Sistemas de captación de energía renovable (solar/eólica)
·Redes de electrificación rural

Normas aplicables
·IEC 61869-1 – Transformadores de medida: requisitos generales
·IEC 61869-2 – Transformadores de corriente
·IEEE C57.13 – Transformadores de medida
·IEC 60044-1 – Norma anterior

Configuraciones típicas del núcleo
·Núcleo de medición: medición de la energía facturable
·Núcleo de protección: protección contra sobrecorriente y fallos a tierra
·Núcleo de respaldo (opcional): esquema de protección redundante

Características principales
·Diseño resistente a la intemperie para instalación en exteriores
·Alta resistencia mecánica frente a cargas eólicas y sísmicas
·Disponible con aislamiento de porcelana o de compuesto polimérico
·Admite múltiples núcleos secundarios
·Adecuado para subestaciones montadas en poste o en el suelo
·Alta fiabilidad en entornos contaminados o costeros

Un transformador de corriente para exteriores de 12 kV es un transformador de medida robusto y fiable utilizado en sistemas de distribución de 11 kV, diseñado para soportar las condiciones ambientales adversas y, al mismo tiempo, proporcionar una medición precisa de la corriente y un rendimiento de protección fiable en redes eléctricas al aire libre.