Transformador de corriente vs. transformador de potencial: diferencias clave explicadas

Al diseñar equipos de conmutación o gestionar una subestación eléctrica, la precisión y la seguridad son fundamentales. No existe un transformador de corriente (TC) o un transformador de potencial (TP) que sea superior a los demás. Este artículo le ayudará a diferenciar entre transformadores de corriente y transformadores de potencial, y a elegir el más adecuado según sus necesidades.

¿Qué es un transformador de corriente (TC)?

Cuando las altas corrientes primarias se reducen a un nivel estándar y seguro, generalmente 5A o 1A, para relés de medición y seguridad, esto se denomina Transformador de corriente (CT). Al conectarlo en serie con la línea, se convierte en un dispositivo reductor de corriente. Es como monitorear el flujo de amperaje, lo que permite que los medidores de bajo voltaje supervisen de forma segura las líneas de alta tensión.

¿Qué es un transformador de potencial (PT)?

Otro nombre para un transformador de potencial (PT) es un Transformador voltaje (VT). Su función es reducir los altos voltajes del sistema, como 11 kV o 33 kV, a un voltaje bajo normal de 100 V o 110 V. Una vez conectado en paralelo a la línea eléctrica, funciona como un monitor reductor de voltaje. Protege la electricidad de los peligros de alto voltaje y garantiza que los medidores e interruptores reciban lecturas de voltaje precisas.

Las 10 principales diferencias entre un transformador de corriente y un transformador de potencial.

1. Función (Propósito principal)

Transformador de corriente (TC)

Cuando la corriente principal es muy alta, del orden de miles de amperios, el transformador de corriente (TC) la reduce a una salida secundaria estándar de 1 A o 5 A. Esta corriente se puede conectar fácilmente a amperímetros, medidores de energía y relés de protección. Sin un TC, los instrumentos de medición estarían expuestos directamente a corrientes peligrosas. El TC permite controlar el flujo real del agua.

Transformador de Potencia (TP)

El transformador de potencial (PT) reduce los altos voltajes del sistema, como 11 kV, 33 kV o 132 kV, a un voltaje bajo, seguro y común de 110 V o 120 V. Esto permite conectar fácilmente voltímetros, frecuencímetros y relés de voltaje. Además, facilita las pruebas y mantiene los equipos de alto voltaje alejados de los paneles de control, lo cual es fundamental.

2. Principio de funcionamiento y enfoque

Transformador de corriente (TC)

Una TC funciona como una serie transformador. Su función principal es mantener una relación de corriente correcta incluso si la tensión del sistema varía. La salida de la corriente secundaria viene determinada por la corriente principal. Es fundamental que se mantenga lineal incluso en caso de fallo. Esto garantiza que los relés de protección reciban lecturas de corriente precisas para determinar cuándo activarse durante un cortocircuito.

Transformador de Potencia (TP)

Un transformador de potencial (TP) funciona como un transformador en derivación. Su objetivo principal es mantener la relación de voltaje correcta, independientemente de la corriente que consuman los medidores conectados. El voltaje secundario se basa en el voltaje principal. Para la sincronización, la medición y los sistemas de protección basados en voltaje, se espera que proporcione una copia estable y escalada del voltaje del sistema.

3. Conexión en el circuito

Transformador de corriente (TC)

Un transformador de corriente (TC) debe conectarse en serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir. Toda la corriente de línea fluye a través del devanado principal o ventana del TC. En otras palabras, no se puede instalar un TC sin desconectar el circuito. Para una instalación correcta, es necesario interrumpir físicamente el recorrido del conductor principal e introducir el TC.

Transformador de Potencia (TP)

Se conecta un transformador de potencial (TP) junto a la línea eléctrica o frente a ella. Permite derivar la corriente entre dos fases o entre una fase y tierra sin interrumpir el circuito principal. Su montaje es muy similar al de un voltímetro: se conectan los cables de potencial desde las barras colectoras principales a las conexiones primarias del TP sin interrumpir el flujo de corriente primaria.

4. Cantidad de entrada

Transformador de corriente (TC)

Un transformador de corriente (TC) recibe una corriente constante, lo que significa que debe ser capaz de manejar un amplio rango dinámico, desde corrientes de carga normales hasta altas corrientes de falla, sin sobrecalentarse. Este rango de valores debe tenerse en cuenta en el diseño del TC. El TC debe enviar una señal secundaria proporcional a la corriente, incluso cuando se produce un cortocircuito con una corriente 20 veces superior a la normal.

Transformador de Potencia (TP)

Un transformador de potencial (TP) recibe una tensión fija como entrada y funciona mejor cuando esta se encuentra dentro de un rango pequeño de ±10% de la tensión del sistema. Su TP funciona mejor con esta alimentación constante. No tiene que lidiar constantemente con situaciones de sobretensión extremas como un transformador de corriente (CT), pero sí debe ser capaz de soportar picos de tensión de corta duración mediante un diseño de aislamiento adecuado.

5. Rango de salida

Transformador de corriente (TC)

El secundario de su transformador de corriente (TC) está configurado a 1 o 5 amperios en todo el mundo. Gracias a esta estandarización, los medidores y relés de diferentes fabricantes pueden utilizarse juntos sin necesidad de recalibración. Generalmente, la distancia entre el TC y su panel de medición determina cuál utilizar: 5 A es mejor para tramos cortos, mientras que 1 A es mejor para tramos largos para minimizar las pérdidas de cable.

Transformador de Potencia (TP)

La salida secundaria de su transformador de potencial (PT) se configura a 110 V o 120 V, según las normas de su zona. Con esta salida estable, puede utilizar dispositivos de medición y seguridad estándar. En los sistemas basados en la norma IEC, 110 V es la norma, mientras que en los sistemas ANSI, 120 V es la norma. Esta uniformidad facilita la compra y el reemplazo de equipos en todas sus instalaciones.

6. Relación de vueltas y diseño del bobinado

Transformador de corriente (TC)

El devanado principal de su transformador de corriente (TC) no tiene muchas espiras; a menudo, se trata simplemente de una barra colectora o un cable que atraviesa una ventana. El devanado secundario, en cambio, tiene muchas espiras que rodean un núcleo de alta permeabilidad. Esta elevada relación de espiras provoca una reducción de la corriente. El diseño físico se centra en simplificar al máximo la instalación del devanado primario, garantizando al mismo tiempo una medición precisa de la corriente en el devanado secundario.

Transformador de Potencia (TP)

El devanado principal de su transformador de potencial (TP) está compuesto por numerosas espiras de alambre delgado y aislado, capaz de soportar altos voltajes del sistema. Se utiliza menos material en la bobina secundaria para reducir el voltaje. Se requiere un diseño de aislamiento preciso para este edificio. El devanado principal debe soportar tanto el voltaje normal como cualquier sobretensión transitoria sin que se dañe el aislamiento.

7. Tipo de transformador

Transformador de corriente (TC)

En términos técnicos, un transformador de corriente (TC) es un transformador elevador. En el circuito principal, recibe baja tensión y alta corriente. En el secundario, suministra alta tensión y baja corriente. Por eso, un circuito secundario abierto es peligroso: la tensión puede alcanzar niveles tan altos que resultan mortales. Si comprende esta clasificación, entenderá por qué los bloqueadores de cortocircuito en el secundario son dispositivos de seguridad necesarios.

Transformador de Potencia (TP)

El transformador de potencial que tienes es un transformador reductor. Recibe alta tensión y baja corriente en el secundario y proporciona baja tensión y alta corriente en el secundario. Su comportamiento es predecible gracias a su diseño reductor estándar. Puedes conectar voltímetros y relés estándar sin problema, siempre y cuando no cortocircuites las conexiones del secundario.

8. Comportamiento del circuito secundario

Transformador de corriente (TC)

El secundario de su transformador de corriente (TC) siempre debe estar en cortocircuito o conectado a una carga de baja impedancia. Si abre el secundario mientras el primario aún está energizado, el flujo magnético del núcleo se detiene, enviando voltajes peligrosamente altos —posiblemente miles de voltios— a través de los contactos. Esto puede dañar el aislamiento y poner en grave peligro a las personas. Antes de desconectar cualquier cable del secundario del TC, siempre debe usar bloques de cortocircuito.

Transformador de Potencia (TP)

Es fundamental que nunca cortocircuite el secundario de su transformador de potencial (TP). Un cortocircuito en el secundario crea un camino directo para la corriente de falla, limitada únicamente por la impedancia interna del TP. Esto genera corrientes muy elevadas que pueden fundir rápidamente el aislamiento de los devanados si se calientan en exceso. Siempre se deben usar fusibles o disyuntores con la capacidad adecuada para proteger las líneas secundarias del TP.

9. Dependencia de la carga (sobrecarga)

Transformador de corriente (TC)

La carga secundaria no afecta significativamente la precisión del transformador de corriente (TC) siempre que se mantenga dentro de la capacidad nominal en VA. Sin embargo, si se añaden demasiados dispositivos, el núcleo del TC se sobrecarga y se producen errores en las relaciones de transformación. Durante las fallas, los relés de seguridad podrían no funcionar o funcionar incorrectamente. Antes de diseñar circuitos de TC, siempre se debe calcular la carga total.

Transformador de Potencia (TP)

La carga secundaria afecta directamente la precisión del transformador de potencial (TP). Por alguna razón, la tensión de salida disminuye a medida que se conectan más medidores o interruptores al TP. Esto provoca errores de relación que alteran la precisión de los medidores y los ajustes de seguridad. Para que el TP funcione dentro de su clase de precisión, debe controlar cuidadosamente la carga conectada.

10. Aplicaciones en sistemas de potencia

Transformador de corriente (TC)

Por ejemplo, alimentando amperímetros, analizadores de potencia, medidores de energía, relés de sobrecorriente, esquemas de seguridad diferencial y térmicos y sobrecarga eléctrica Los dispositivos son todos dispositivos basados en corriente que solo se utilizan CT. En aparamenta de baja tensión, Los transformadores de corriente (TC) se conectan a cada fase de las líneas que suministran y distribuyen energía eléctrica. Son necesarios tanto para proteger su red de marketing como para medir sus ingresos.

Transformador de Potencia (TP)

Los transformadores de potencial (TP) se utilizan para tareas basadas en voltaje, como alimentar voltímetros, frecuencímetros, sincroscopios, relés de voltaje y sistemas de seguridad para cuando el voltaje cae demasiado. Los TP envían señales de sincronización a generadores o líneas de red conectadas en paralelo en subestaciones. Se necesitan entradas de transformador de corriente (TC) y de potencial (TP) en el mismo instrumento para medir la potencia (kW) y configurar sistemas de protección direccional.

Tabla resumen: TC vs. PT de un vistazo

Característica	Transformador de corriente (TC)	Transformador de Potencia (TP)
Función principal	Reduce la alta corriente a 1A/5A	Reduce el alto voltaje a 110V/120V.
Conexión	Serie con la línea	Paralelo (a través) de la línea
Giros primarios	Pocos (a menudo) un transformador monofásico)	Muchos
Giros secundarios	Muchos	Pocos
Peligro secundario	Circuito abierto (provoca alto voltaje)	Cortocircuito (provoca alta corriente)
Dependencia de la carga	Baja (fuente de corriente constante)	Alta (la precisión disminuye con una carga elevada)
Tipo transformador	Transformador elevador	Transformador reductor

Transformador de corriente vs. transformador de potencial: ¿cuál es el mejor?

Ninguno es el mejor; cada uno cumple funciones importantes. No se puede cambiar de un transformador de corriente (TC) a un transformador de potencial (TP) ni viceversa. La elección depende completamente de las necesidades. Un TC es necesario para medir la corriente en relés de seguridad o medidores. Un TP es necesario para medir la tensión en sistemas de sincronización o voltímetros. Para el seguimiento de potencia completo, como el cálculo de kilovatios, ambos deben funcionar simultáneamente.

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Preguntas frecuentes

¿Por qué no debería estar abierto CT Extra?

Cuando se abre el secundario de un transformador de corriente mientras el primario aún está abierto, el núcleo se satura, lo que genera picos de alta tensión peligrosos. Esto es muy peligroso porque puede provocar descargas eléctricas y destruir el aislamiento de inmediato.

¿Se pueden utilizar la tomografía computarizada (TC) y la fisioterapia (PT) indistintamente?

No, se contradicen entre sí: uno reduce el voltaje y el otro la corriente. Sus requisitos de seguridad, su construcción y su conexión son básicamente incompatibles.

¿Cuándo trabajan juntos la terapia computarizada y la fisioterapia?

Se utilizan conjuntamente en situaciones donde se requiere tanto potencia como voltaje. Algunos ejemplos son los medidores de potencia, los relés direccionales de sobrecorriente y las pantallas de medición de energía de las compañías eléctricas.

¿Qué transformador es mejor para ti?

Ambos son seguros si se usan correctamente, pero cada uno tiene sus propios riesgos. Las tomografías computarizadas son peligrosas cuando están abiertas, y las tomografías percutáneas son peligrosas cuando son cortas.

¿Por qué son importantes los transformadores para instrumentos musicales?

Los instrumentos estándar de baja tensión pueden utilizarse para medir y proteger de forma segura los sistemas de alta tensión. Protegen sus herramientas de control al aislar los peligrosos circuitos primarios de las mismas.