La corriente secundaria nominal de un transformador de corriente es la corriente de salida estándar que el CT entrega a los instrumentos y relés conectados cuando la corriente primaria nominal fluye a través del circuito primario. Los valores de corriente secundaria estandarizados son 1 A y 5 A, siendo 5 A el valor más comúnmente utilizado en aplicaciones industriales y comerciales. Este parámetro define la interfaz entre el CT y el equipo del lado secundario-y su selección tiene implicaciones significativas para la precisión del sistema, los requisitos de cableado y la compatibilidad con los instrumentos de medición.
El secundario 5 A ha sido históricamente el estándar dominante en la mayor parte del mundo, en gran parte porque la mayoría de los instrumentos de medición han sido diseñados y optimizados para este valor. La amplia disponibilidad de medidores, relés y transductores con clasificación de 5 A-hace que los CT de 5 A sean la opción predeterminada para la mayoría de las instalaciones convencionales. El secundario de 1 A, aunque es menos común, ofrece claras ventajas en aplicaciones específicas, particularmente cuando se requieren cables largos entre el CT y los instrumentos conectados.
La diferencia clave entre los CT secundarios de 1 A y 5 A radica en su capacidad para impulsar la carga a lo largo de la distancia. Dado que las pérdidas de potencia en los cables de conexión son proporcionales al cuadrado de la corriente, un secundario de 5 A produce 25 veces más pérdidas en el cable que un secundario de 1 A para la misma resistencia del cable. Esta relación se puede expresar matemáticamente: las pérdidas de línea se calculan en función de la sección transversal × longitud × corriente². Como resultado, el uso de una corriente secundaria de 1 A reduce las pérdidas en el cableado en un factor de 25 en comparación con las pérdidas con un secundario de 5 A.
Esta diferencia fundamental tiene importantes implicaciones prácticas para la selección de CT. El secundario de 5 A se utiliza cuando los instrumentos o relés están cerca del transformador, normalmente a menos de 10 metros (30 pies) de distancia. Para distancias superiores a 10 metros se selecciona preferentemente el secundario de 1 A. En instalaciones donde la distancia entre el transformador de corriente y el instrumento o relé es superior a 10 metros, el secundario de 1 A proporciona un rendimiento superior al reducir la contribución de carga de los cables de conexión.
Para ilustrar la magnitud de esta diferencia, considere un TC con una carga nominal de 5 VA y un amperímetro que consume 1 VA. Con un cable de conexión de 2 mm² con una resistencia del conductor de 9,24 Ω/km, la carga permitida del cable es de 5 VA − 1 VA=4 VA. Para un secundario de 1 A, la resistencia del cable permitida sería de 4 Ω, correspondiente a una longitud de cable de aproximadamente 433 metros. Para un secundario de 5 A, la resistencia del cable permitida sería 4/25=0.16 Ω, correspondiente a una longitud de cable de aproximadamente 17 metros. Esta dramática diferencia explica por qué se prefieren los CT de 1 A para aplicaciones de medición de larga-distancia, como las que se encuentran en grandes subestaciones, instalaciones de energía renovable y sistemas de monitoreo remoto.
La elección entre TC secundarios de 1 A y 5 A también afecta a la construcción física del TC. Dado que la corriente secundaria es inversamente proporcional al número de vueltas secundarias, un TC de 1 A requiere cinco veces más vueltas secundarias que un TC de 5 A para la misma corriente primaria. Esto da como resultado una TC más grande, más pesada y más cara. Sin embargo, los ahorros en costos de cable-particularmente para tiradas largas-a menudo superan el mayor costo inicial del propio CT. Para un CT típico de 1000:5, el devanado secundario tiene 200 vueltas, mientras que un CT de 1000:1 requeriría 1000 vueltas.
La compatibilidad con los equipos conectados es otra consideración importante. Los medidores digitales modernos y los relés de protección están disponibles con entradas de corriente de 1 A o 5 A, lo que permite a los diseñadores de sistemas elegir la corriente secundaria que mejor se adapte a la instalación. Sin embargo, no es aconsejable mezclar CT de 1 A y 5 A en el mismo sistema, ya que los instrumentos conectados deben coincidir con la clasificación secundaria del CT. Al diseñar una nueva instalación, la decisión entre 1 A y 5 A debe tomarse con antelación, ya que afecta a la selección de todos los equipos posteriores.
Las características de precisión de los TC de 1 A y 5 A también difieren ligeramente. Cuando se trata de precisión de medición, los transformadores enchufables de 1 A están en ligera desventaja en comparación con los transformadores de 5 A porque estos últimos suelen estar disponibles en clases de precisión más altas. El estándar 5 A se beneficia de un mayor volumen de mercado y procesos de fabricación más maduros, lo que da como resultado una selección más amplia de modelos de alta-precisión. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones prácticas, la diferencia de precisión es insignificante y la elección debe basarse principalmente en la distancia del cableado y los requisitos de carga.
En resumen, la corriente secundaria nominal es un parámetro de interfaz fundamental que determina cómo se conecta el CT al resto del sistema de medición y protección. La elección entre 1 A y 5 A implica compensaciones-entre la distancia del cableado, la capacidad de carga, el costo del CT y la compatibilidad del equipo. Para aplicaciones de corta-distancia en aparamenta convencional, 5 A sigue siendo la opción estándar. Para aplicaciones o instalaciones de larga distancia-con una gran carga de cables, los CT secundarios de 1 A ofrecen importantes ventajas técnicas y económicas.