La saturación en la medición de corriente es un evento grave que puede resultar en imprecisiones en las lecturas, daños a los equipos, riesgos para la seguridad, mantenimiento ineficiente, así como fallas y pérdidas de confiabilidad en los sistemas.

El monitoreo de corrientes eléctricas es el proceso de registro, seguimiento y análisis del comportamiento de las corrientes eléctricas presentes en un sistema eléctrico. A través de este método, es posible garantizar el funcionamiento seguro y confiable de numerosos sistemas eléctricos y permitir la detección temprana de problemas y la implementación de medidas preventivas para mitigarlos.

"Este procedimiento permite monitorear los datos de consumo, potencia y voltaje, proporcionando un diagnóstico detallado para empresas, industrias y residencias." - Fuente: 

https://loja.br.abb.com/blog/post/monitoramento-de-corrente

¿Qué son las saturaciones y cómo ocurren?

La saturación ocurre cuando el dispositivo de medición de corriente (sensor de corriente) no puede responder linealmente a un aumento en la corriente, 

lo que resulta en lecturas inexactas o completamente erróneas

Esto puede comprometer la funcionalidad de los sistemas de protección, como los interruptores y relés, lo que resulta en fallas operativas y situaciones potencialmente peligrosas, poniendo en riesgo la seguridad del equipo técnico.

Las mediciones inexactas pueden obstaculizar el mantenimiento preventivo y correctivo, lo que lleva a intervenciones inadecuadas que aumentan los costos operativos y el tiempo de inactividad del sistema.

 transformador con núcleo ferromagnético

 resulta en la orientación de dipolos elementales con respecto a la dirección del campo magnético. La cantidad de estos dipolos es finita y, por lo tanto, en un momento determinado, prácticamente todos los dipolos están orientados con respecto al campo magnético. Cuando esto sucede, la relación entre el flujo y la corriente, que era lineal, se vuelve no lineal.

Este punto de saturación se alcanza cuando no hay más dipolos elementales disponibles para ser orientados, por lo tanto, la pérdida de linealidad conlleva imprevisibilidad en los procesos que involucran estos equipos porque, no importa cuánto aumenten las cantidades, la saturación impide un aumento proporcional en el flujo magnético.

Esta imprevisibilidad puede impactar negativamente en la eficiencia y seguridad de los sistemas eléctricos en los que se instalan los transformadores. En los medidores de corriente que utilizan núcleos ferromagnéticos, como los transformadores de corriente y los sensores de efecto Hall, la saturación del material ferromagnético es un fenómeno que puede comprometer la precisión de las mediciones y llevar a varias consecuencias indeseables.

Principales causas de saturación en la medición de corriente

Corriente por encima del rango de medición del sensor: 

Si la corriente real excede el rango soportado por el sensor, este se saturará, proporcionando lecturas incorrectas.

 La presencia de armónicos u otras distorsiones en la forma de onda de la corriente puede llevar a la saturación del sensor, especialmente en sensores basados en transformadores de corriente.

Picos de corriente, como los causados por rayos o arranques de motores, pueden saturar el sensor por un breve momento, comprometiendo la lectura.

 Los sensores de corriente baratos o de baja calidad pueden tener un rango dinámico menor y ser más propensos a la saturación.

Consecuencias de la saturación en la medición de corriente

La principal consecuencia de la saturación es la 

pérdida de precisión en las mediciones de corriente primaria

. Esto ocurre porque la relación entre la corriente primaria y secundaria se distorsiona cuando el núcleo del TC se satura.

Esta distorsión puede llevar a lecturas incorrectas de corriente, lo que puede tener varios impactos negativos, como:

los relés de protección pueden activarse incorrectamente, causando interrupciones innecesarias en el sistema.

Dimensionamiento inadecuado de cables y equipos: 

si la corriente real es mayor que la medida, los cables y equipos pueden estar subdimensionados y presentar fallas prematuras.

 las mediciones inexactas del consumo de energía pueden dificultar la identificación de áreas de consumo excesivo e implementar medidas de eficiencia energética.

, dañando el equipo y otros componentes del sistema eléctrico, así como derretir el aislamiento del TC, causando cortocircuitos e incluso incendios.

3. Mal funcionamiento de relés de protección:

La distorsión de la corriente secundaria causada por la saturación puede llevar al 

funcionamiento incorrecto de los relés de protección

. Esto puede causar interrupciones innecesarias en el sistema, así como dificultar la identificación de fallas reales.

Además de las consecuencias mencionadas anteriormente, la saturación en los TC también puede causar otros problemas, como:

la saturación puede generar vibraciones y ruidos en el TC, lo que puede ser molesto e incluso perjudicial para la salud.

 la saturación puede generar interferencias electromagnéticas (EMI), que pueden afectar a otros equipos electrónicos.

¿Cómo prevenir y evitar este fenómeno?

Afortunadamente, existen algunas medidas que se pueden tomar para prevenir la saturación en la medición de corriente.

Las técnicas de filtrado y los protectores contra sobretensiones pueden ayudar a reducir la cantidad de ruido y distorsión presentes en la señal de corriente y proteger el sensor contra picos de corriente momentáneos, reduciendo el riesgo de saturación. Sin embargo, la elección de un sensor de corriente adecuado y de alta calidad es fundamental para garantizar la armonía en la medición y el monitoreo de corrientes.

Medidor de Corriente Sensor Rogowski HVEX

es un medidor de corriente avanzado que se destaca por la ausencia de material ferromagnético en su núcleo, proporcionando no saturación y ofreciendo ventajas significativas sobre los transformadores de corriente tradicionales (TC).

Este dispositivo se presenta como una solución al problema de saturación, ya que tiene un núcleo hueco, asegurando seguridad y estabilidad a través del blindaje contra campos magnéticos externos.

¿Quieres saber más sobre este producto?

La saturación en la medición de corriente es un evento grave que puede resultar en imprecisiones en las lecturas, daños a los equipos, riesgos para la seguridad, mantenimiento ineficiente, así como fallas y pérdidas de confiabilidad en los sistemas.


Saturación en el monitoreo de corrientes eléctricas y el medidor de corriente Sensor Rogowski

Referencias

Cita

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