Un transformador de corriente tipo ventana es un transformador de corriente que tiene un devanado secundario aislado y ensamblado permanentemente en el núcleo magnético, pero no tiene un devanado primario como parte integral de su estructura. En cambio, el conductor de energía-ya sea un cable, barra colectora u otro conductor-pasa a través de la abertura central, o ventana, del núcleo del transformador, actuando efectivamente como un devanado primario de una sola-vuelta. Este diseño simple y elegante convierte al CT de ventana en uno de los tipos de transformador de corriente más utilizados en instalaciones eléctricas en todo el mundo.
El principio de funcionamiento de un TC de ventana se basa en el mismo principio de inducción electromagnética que todos los transformadores de corriente. Cuando la corriente alterna fluye a través del conductor primario que pasa a través de la ventana, crea un flujo magnético alterno en el núcleo. Este flujo induce una corriente en el devanado secundario que es proporcional a la corriente primaria, escalada por la relación de vueltas. Debido a que el conductor primario pasa a través de la ventana solo una vez, la relación de vueltas primaria efectiva es uno y la corriente secundaria está determinada por el número de vueltas secundarias.
Los TC de ventana se valoran por su simplicidad, tamaño compacto y bajo costo. Suelen instalarse en centros de control de motores, tableros de distribución, paneles de distribución de energía y otros equipos de bajo-voltaje y medio-voltaje. La ausencia de un devanado primario integral significa que el mismo CT puede acomodar diferentes conductores primarios siempre que encajen dentro de la abertura de la ventana, lo que proporciona flexibilidad en el diseño del sistema. Los CT de ventana también están disponibles en una amplia gama de tamaños de ventana, desde unidades pequeñas con aberturas de unos pocos milímetros hasta unidades grandes con ventanas que superan los 100 milímetros de diámetro.
Una consideración práctica con los CT de ventana es que el conductor primario debe desconectarse y pasarse a través de la ventana durante la instalación. Esto requiere des-desenergizar el circuito y puede ser perjudicial en aplicaciones de modernización o de proceso-continuo. Para estas situaciones, un CT-de núcleo dividido-que permite abrir el núcleo y colocarlo alrededor del conductor sin desconexión-a menudo es la alternativa preferida. Sin embargo, para instalaciones nuevas donde el circuito ya está desenergizado, los TC de ventana ofrecen una excelente combinación de rendimiento, simplicidad y rentabilidad.
Los CT de ventana están disponibles en clases de precisión de medición y protección. Los CT de ventana de grado de medición-normalmente cumplen con clases de precisión de 0,5 o 1, lo que los hace adecuados para aplicaciones de monitoreo de energía y medición general. Los CT de ventana de grado de protección-se especifican con clases como 5P10 o 5P20 para garantizar un rendimiento confiable durante condiciones de falla. La construcción de núcleo continuo de los CT de ventana proporciona un buen acoplamiento magnético y un rendimiento estable en todo el rango de corriente de funcionamiento normal.
En resumen, el transformador de corriente tipo ventana es un componente fundamental de los sistemas modernos de medición y protección eléctrica. Su construcción simple, amplia disponibilidad y bajo costo lo convierten en la opción predeterminada para muchas aplicaciones estándar. Los ingenieros que seleccionen CT de ventana deben asegurarse de que la abertura de la ventana sea lo suficientemente grande para el conductor primario, que la clase de precisión y la capacidad de carga coincidan con los requisitos de la aplicación y que la instalación se pueda realizar con el circuito des-desenergizado.