Transformador de corriente (CT) y selección de CT para filtro armónico activo (AHF)

1. Transformador de corriente (TC)

Un transformador de corriente es un transformador de instrumento que se utiliza para medir corriente alterna (CA) reduciendo las corrientes altas a un valor más bajo y medible.

Funciones clave:

• Medición de corriente: reduce la corriente primaria alta (por ejemplo, 1000 A) a una corriente secundaria estandarizada (por ejemplo, 5 A o 1 A) para medidores y relés.

• Aislamiento: Proporciona aislamiento galvánico entre circuitos de alto voltaje y dispositivos de medición.

• Protección: Se utiliza en circuitos de relé para detección de sobrecorriente y fallas.

Tipos de TC:

• TC de bobinado: el devanado primario está conectado físicamente.

• TC toroidal (de ventana): sin devanado primario; el conductor pasa a través de una ventana.

• TC de tipo barra: utiliza una barra sólida como conductor primario.

• Bobina de Rogowski: mide CA sin núcleo magnético (se utiliza para corrientes transitorias).

Aplicaciones:

• Medición de energía

• Protección del sistema eléctrico

• Monitoreo de carga

• Medición armónica (utilizada con Filtro armónico activo )

2. Requisitos de TC para aplicaciones AHF

Cómo elegir el transformador de corriente (TC) adecuado para un Filtro armónico activo (AHF) Es fundamental para una detección precisa de armónicos y un filtrado eficaz. A continuación, se presentan los factores clave a considerar:

3. Tipos de TC adecuados para AHF

A. TC de núcleo de hierro convencionales

• Ideal para: Estándar AHF s con compensación fundamental (50/60Hz) + armónica.
• Ventajas:

• Alta precisión en frecuencia fundamental.
• Rentable.

• Contras: Respuesta de alta frecuencia limitada (puede atenuar armónicos más altos).

B. Bobinas Rogowski (CT con núcleo de aire)

• Ideal para: AHF de alta velocidad, cargas transitorias y sistemas con armónicos muy altos.
• Ventajas:

• Sin riesgo de saturación (ideal para formas de onda distorsionadas).
• Amplio rango de frecuencia (hasta 1 MHz).
• Instalación ligera y flexible.

• Contras:

• Requiere un circuito integrador.
• Menor precisión en corrientes muy bajas.

C. TC de núcleo dividido

• Ideal para: Instalaciones modernizadas donde no es posible el apagado.
• Ventajas: Fácil de instalar sin desconectar cables.
• Contras: Precisión ligeramente menor que la de los TC de núcleo sólido.

D. TC de alta frecuencia (AF)

• Ideal para: AHF s compensar armónicos de orden muy alto (por ejemplo, en centros de datos, cargadores de vehículos eléctricos).
• Ventajas: Excelente respuesta hasta 10 kHz+.
• Contras: Más caro.

4. Criterios clave de selección

(1). Clase de precisión

• Clase 0.5 (estándar para AHF s).
• Clase 0.2 (premium) AHF s, aplicaciones críticas).

(2). Rango de frecuencia

• AHF estándar: 50/60 Hz a 2,5 kHz (hasta el armónico 50).
• AHF de alto rendimiento: hasta 10 kHz (para frecuencias de conmutación en VFD, inversores).

(3) Desplazamiento de fase

• < 1° de error de fase en frecuencias armónicas para evitar retrasos de compensación.

(4) Carga y producción

• Baja carga (para evitar distorsión de la señal).
• Salida: 1A, 5A o mV (Rogowski).

(5) Características de saturación

• No debe saturarse bajo corrientes armónicas elevadas.
• Las bobinas de Rogowski son ideales para formas de onda altamente distorsionadas.

(6) Montaje e instalación

• Núcleo sólido: máxima precisión pero requiere desconexión del cable.
• Núcleo dividido: instalación más sencilla, precisión ligeramente menor.

5. Errores comunes que se deben evitar

❌ Uso de un TC de protección estándar (clase 5P, 10P) → Precisión armónica deficiente.

❌ Ignorando el cambio de fase → Compensación retardada.

❌ Instalar el CT demasiado lejos de AHF → Degradación de la señal.

❌ Ignorar los efectos de saturación → Filtrado insuficiente de armónicos.

Para la mayoría AHF s, un TC con núcleo de hierro de clase 0,5 con un ancho de banda de 2,5 kHz es suficiente.

Para armónicos de alta frecuencia, son mejores las bobinas de Rogowski o los TC de alta frecuencia.

Verifique siempre la precisión de la fase, la carga y los límites de saturación antes de realizar la selección.

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