Componentes y Funcionamiento de Transformadores Eléctricos

Aisladores Pasantes y Otros Elementos del Transformador

Los bornes de los transformadores de **media tensión** se llevan al exterior de la cuba mediante unos **aisladores pasantes** de porcelana, rellenos de aire o aceite. Los pasatapas de **alta tensión (A.T.)** y **baja tensión (B.T.)** en un transformador se distinguen por su altura, siendo tanto más altos cuanto mayor es la tensión.

Otro elemento que suelen llevar los transformadores de gran potencia es el llamado **relé de gas** o **relé Buchholz**, que protege a la máquina de sobrecargas peligrosas. Este relé se coloca en el tubo que une la cuba principal con el **depósito de expansión**, y funciona por el movimiento del vapor de aceite producido por un calentamiento del transformador. Tiene dos flotadores:

• El primero es sensible a las sobrecargas **ligeras**, y al descender de la posición mostrada en la figura, provoca la activación de una **alarma acústica**.
• El segundo es sensible a las sobrecargas **elevadas** que dan lugar a una formación tumultuosa de gas en la cuba principal, que al empujar al flotador provoca el cierre del circuito de unos relés que controlan el disparo de unos **disyuntores** de entrada y salida del transformador.

En la parte de **alta tensión (A.T.)** del transformador, los terminales se designan con las letras A, B y C. De manera similar, para el lado de **baja tensión (B.T.)**, se utilizan designaciones correspondientes. El **neutro** se señala con 'n' o 'N'.

Máquinas Eléctricas

Conjunto de **mecanismos capaces de generar, aprovechar y transformar la energía eléctrica**. Se clasifican en:

• Máquinas de **energía mecánica**
• Máquinas de **energía eléctrica**
• **Transformadores**

Además, se pueden clasificar de acuerdo al tipo de corriente que utilizan, distinguiendo entre **máquinas estáticas** o **dinámicas**. También existe esta otra clasificación.

Transformador

Elemento o aparato eléctrico para convertir la corriente de **alta tensión** y **débil intensidad** en corriente de **baja tensión** y **alta intensidad**.

Clases de Transformadores

• Según si aumentan o disminuyen la tensión (V), son **elevadores** o **reductores**.
• Según el medio donde trabajan, son de **interior** o de **intemperie**.
• Según el refrigerante, son transformadores en **aceite** o **secos**.
• Por el tipo de **refrigeración**.
• Si se utilizan en las líneas de **transporte de energía eléctrica (E.E.)**, son transformadores de **potencia hexafásicos**.
• Empleados en mediciones, son transformadores de **tensión** e **intensidad**.
• Utilizados en circuitos de comunicaciones, son transformadores de **comunicación**.

Pérdidas de Energía en Transformadores

Pérdidas en el Hierro

Debidas al ciclo de **histéresis** y a las **corrientes de Foucault** en el circuito magnético. Fórmula: Ph = K · Bmax · f.

Pérdidas en el Cobre

Son debidas al **efecto Joule** provocado en los arrollamientos de **cobre (Cu)** del devanado primario y del secundario, y son proporcionales al cuadrado de la corriente, lo que hace que dependan de la carga del secundario.

Transformador Ideal

Si se aplica una **tensión U1** al circuito primario del transformador, se producirá por **autoinducción** en las N1 cantidad de espiras una **fuerza contraelectromotriz** E1 = N1 · dI/dt. Como se considera al transformador ideal, es carente de pérdidas; las **resistencias (R1 y R2)** correspondientes a los bobinados son 0. Por lo tanto, no existirán caídas de tensión en ambos circuitos, resultando que la **fuerza electromotriz (Fem)** será igual y contraria a la tensión aplicada.