¿Qué es un transformador de corriente de núcleo dividido?

Un transformador de corriente de núcleo dividido es un tipo de transformador de corriente cuyo núcleo magnético se divide en dos o más partes, lo que permite que se sujetara a un conductor existente sin desconectar el circuito. A continuación se muestra una descripción detallada: cubrir su principio de trabajo, clasificaciones, funciones, características, escenarios de aplicaciones y tendencias futuras.

Principio de trabajo

El principio operativo de un transformador de corriente de núcleo dividido es esencialmente el mismo que el de cualquier transformador de corriente convencional, basado en inducción electromagnética:

El conductor que lleva la corriente para medir actúa como el devanado primario (a menudo un solo giro).

La corriente alterna a través de este conductor produce un flujo magnético alterno en un núcleo de alta permeabilidad.

Un devanado secundario, enrollado en el núcleo, recoge ese flujo y genera una corriente proporcional en su circuito, escalado por la relación giros.

Debido a que el núcleo está en dos (o más) mitades, cuando se instalan, las mitades están cerradas y sujetadas, completando el circuito magnético. Se debe prestar atención a la alineación del núcleo y minimizar el espacio de aire entre las mitades, porque los espacios excesivos degradan el acoplamiento magnético y reducen la precisión.

El devanado secundario siempre debe permanecer cerrado (es decir, cargado) para evitar altos voltajes en un circuito abierto.

Una vez instalado, funciona al igual que una TC de núcleo sólido: la corriente primaria induce la corriente secundaria en proporción a la relación turns, permitiendo que el equipo de medición o protección detecte corrientes altas de manera segura.

Debido a que el núcleo se divide, se requiere un cuidado de diseño adicional para mitigar el flujo de fugas o los huecos no uniformes, pero los diseños modernos utilizan pestillos mecánicos precisos y materiales magnéticos de baja brecha para reducir tales errores.

Clasificación

Aunque 'Split Core ' en sí es una clasificación estructural, Split Core CTS también se puede clasificar a lo largo de varias otras dimensiones:

Mecanismo de división / cierre

Estilo de bisagras / pivote (un lado se abre en una bisagra)

Estilo de perno o clip (dos mitades unidas por tornillos, fotos o abrazaderas)

Clase de precisión / propósito

Clase general / de monitoreo

Clase de medición / facturación (mayor precisión)

Clase de protección (capaz de tolerar sobrecargas a corto plazo)

Calificación actual y relación

Rangos de baja corriente (por ejemplo, decenas o cientos de amperios)

Rangos de corriente más altos (hasta miles de amperios)

Salidas secundarias de 1 A, 5 A o niveles más bajos (miliamperios)

Uno de esos ejemplos de productos es el transformador de corriente de núcleo dividido , que utiliza este diseño de sujeción para una adaptación más fácil.

Funciones

Las funciones esenciales de una corriente de corriente de núcleo dividido incluyen:

Medición / medición
Convertir altas corrientes primarias en corrientes secundarias proporcionales para medidores actuales, analizadores de energía o sistemas de medición de energía.

Monitoreo de
la alimentación de datos actuales en tiempo real en sistemas de monitoreo, control o protección (por ejemplo, SCADA, BMS, sistemas de gestión de energía).

Protección
que sirve en circuitos de detección de sobrecorriente o de fallas, donde la CT alimenta los relés o dispositivos de protección para activar interruptores de circuitos.

Características clave / ventajas y limitaciones

Ventajas / características

No intrusivo / Sin interrupción
se pueden instalar alrededor de conductores en vivo sin desconectar o volver a cablear, minimizando el tiempo de inactividad.

Facilidad de instalación y modernización
ideal para actualizaciones de campo, adiciones o implementación de medidas en los sistemas existentes.

Versatilidad
disponible en clases de corriente, tamaños y precisión variadas para una amplia cobertura de aplicaciones.

Escenarios de aplicación

Los transformadores de corriente de núcleo dividido se utilizan ampliamente en la configuración donde la facilidad de instalación, la modernización o la interrupción mínima son críticos. Los dominios de aplicación típicos incluyen:

Distribución de energía / paneles eléctricos
Monitoreo de circuitos de rama, alimentadores o subcircuitos en paneles de paneles existentes.

Construcción de la gestión de energía y submetering
Instalación de CTS en sistemas de cableado existentes para monitorear cargas, inquilinos o zonas en edificios comerciales o residenciales.

Monitoreo industrial y perfiles de carga
Las corrientes de medición de motores, unidades, bombas, sistemas de HVAC, líneas de producción, etc., a menudo donde el cierre no es deseable.

Debido a su flexibilidad, los CT de núcleo dividido son especialmente valiosos en modificaciones o expansiones, donde el cableado no se puede interrumpir fácilmente.

Tendencias y desarrollos futuros

El campo de los transformadores de corriente de núcleo dividido está evolucionando a medida que los sistemas de energía se vuelven más complejos, distribuidos y digitales. Algunas tendencias y perspectivas clave incluyen:

Diseños de mayor precisión y error más bajo
materiales centrales mejorados (nanocristalinos, amorfos) y diseños mecánicos para reducir las fugas y las brechas, lo que empuja el rendimiento de núcleo dividido más cerca de los núcleos sólidos.

El acondicionamiento de señal de incrustación de electrónica inteligente integrada
, amplificación, compensación de temperatura, memoria de calibración y salida digital (por ejemplo, Modbus, IEC 61850) dentro del cuerpo CT.

El ancho de banda más amplio / diseños de capacidad de alta frecuencia
con el objetivo de capturar mejor los componentes armónicos, transitorios rápidos y señales no sinusoidales para admitir análisis de calidad de potencia.