Calcular la carga: cómo dimensionar la potencia VA de un transformador de corriente
La carga es lo que un transformador de corriente debe alimentar en el circuito secundario, expresada como potencia aparente en VA a la corriente secundaria asignada. Se compone del consumo de los contadores, instrumentos o relés conectados, de la resistencia del cable de medida (ida y vuelta) y de las resistencias de contacto en los bornes.
La potencia asignada del transformador debe cubrir la carga. Si la carga es mayor, el núcleo se satura antes y el transformador mide de menos. Si es mucho menor, la clase de precisión tampoco está garantizada: para las clases 0,1 a 1 rige entre el 25 % y el 100 % de la potencia asignada.
Ejemplo: corriente secundaria 5 A, longitud simple del cable 10 m, cobre 2,5 mm². La resistencia del cable es R = 2 · 10 m · 0,0178 Ω·mm²/m / 2,5 mm² = 0,1424 Ω y la pérdida P = 5² · 0,1424 = 3,56 VA. Con un contador de 0,5 VA resultan 4,06 VA: sirve un transformador de 5 VA. Con 1 A en el secundario, la pérdida en el cable sería solo de 0,14 VA.
Carga del cable por cada 10 m de longitud simple (cobre, 20 °C)
| Sección | Resistencia ida + vuelta | Carga con 5 A | Carga con 1 A |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 0,237 Ω | 5,93 VA | 0,24 VA |
| 2,5 mm² | 0,142 Ω | 3,56 VA | 0,14 VA |
| 4 mm² | 0,089 Ω | 2,23 VA | 0,09 VA |
| 6 mm² | 0,059 Ω | 1,48 VA | 0,06 VA |
| 10 mm² | 0,036 Ω | 0,89 VA | 0,04 VA |
Calculado con ρ = 0,0178 Ω·mm²/m y 20 m de conductor (10 m de ida y 10 m de vuelta). La carga crece linealmente con la longitud: con 20 m de longitud simple los valores se duplican. A ello se suma el consumo de equipos y bornes.
Calculadoras y páginas relacionadas
Productos recomendados
FAQ
¿Qué es la carga de un transformador de corriente?
La carga es todo lo que hay en el circuito secundario: el consumo de los equipos conectados, la resistencia del cable de medida y las resistencias de contacto en los bornes. Se indica como potencia aparente en VA a la corriente secundaria asignada o como impedancia en ohmios.
¿Cómo se calcula la carga?
Pérdida en el cable P = I² · 2 · L · ρ / A (I corriente secundaria, L longitud simple en m, ρ = 0,0178 Ω·mm²/m para cobre, A sección en mm²) más el consumo de los equipos según su ficha técnica. Ejemplo: 5 A, 10 m, 2,5 mm² dan 25 · 2 · 10 · 0,0178 / 2,5 = 3,56 VA.
¿Qué ocurre si la carga supera la potencia asignada?
El núcleo se satura antes, la corriente secundaria resulta demasiado pequeña y la clase de precisión deja de cumplirse. Soluciones: mayor sección, cable más corto, transformador de mayor potencia o 1 A en lugar de 5 A en el secundario.
¿Puede la carga ser menor que la potencia asignada?
Sí, pero no de cualquier manera: para las clases 0,1 a 1 la precisión está garantizada entre el 25 % y el 100 % de la potencia asignada. Además, con poca carga el factor de seguridad FS actúa menos: el transformador se satura a corrientes más altas. Por eso conviene elegir la potencia ajustada y no con holgura.
¿1 A o 5 A con cables largos?
1 A. La pérdida en el cable crece con el cuadrado de la corriente; con 1 A es la vigésimo quinta parte del valor con 5 A. En el ejemplo con 10 m y 2,5 mm² son 0,14 VA en lugar de 3,56 VA.
¿Cómo se convierte la carga de VA a ohmios?
Z = S / I². Una carga de 5 VA equivale a 0,2 Ω con 5 A en el secundario y a 5 Ω con 1 A. A la inversa, una resistencia de cable R con 1 A da exactamente R en VA.
¿Dónde encuentro el consumo de mi instrumento?
En la ficha técnica, en «consumo» o «potencia absorbida del circuito de corriente», normalmente en VA por fase. Para la carga solo cuenta el circuito de corriente, no la alimentación del equipo.