¿Cuál es el principio de funcionamiento de un transformador? Transformadores de corriente: principio de funcionamiento y aplicación.

Transformador es un dispositivo electromagnético estático que tiene dos o más devanados acoplados inductivamente y diseñado para convertir, mediante inducción electromagnética, uno o más sistemas de corriente alterna en uno o más sistemas de corriente alterna.

Los transformadores se utilizan ampliamente para los siguientes propósitos.

Para transmisión y distribución de energía eléctrica. Normalmente, en las centrales eléctricas, los generadores de corriente alterna producen energía eléctrica a un voltaje de 6-24 kV.

Para alimentar diversos circuitos de equipos de radio y televisión; dispositivos de comunicación, automatización en telemecánica, electrodomésticos; separar circuitos eléctricos de varios elementos de estos dispositivos; para igualar voltaje

Incluir instrumentos de medida eléctrica y algunos dispositivos, como relés, en circuitos eléctricos de alta tensión o en circuitos por los que pasan grandes corrientes, con el fin de ampliar los límites de medida y garantizar la seguridad eléctrica. Los transformadores utilizados para este propósito se llaman medición. Tienen una potencia relativamente baja, determinada por la potencia consumida por los instrumentos de medida eléctricos, relés, etc.

Principio de funcionamiento del transformador

El circuito electromagnético de un transformador monofásico de dos devanados consta de dos devanados (Fig. 2.1) colocados en un circuito magnético cerrado, que está hecho de material ferromagnético. El uso de un núcleo magnético ferromagnético permite reforzar el acoplamiento electromagnético entre los devanados, es decir, reducir la resistencia magnética del circuito por donde pasa el flujo magnético de la máquina. El devanado primario 1 está conectado a una fuente de corriente alterna: una red eléctrica con voltaje u 1 . La resistencia de carga Z H está conectada al devanado secundario 2.

El devanado de mayor voltaje se llama bobinado de alto voltaje (HV) y baja tensión - bobinado de bajo voltaje (NN). Los inicios y finales del devanado de alta tensión se designan con letras. A Y X; Devanados BT - letras A Y X.

Cuando se conecta a la red, aparece corriente alterna en el devanado primario. i 1 , lo que crea un flujo magnético alterno F, cerrándose a lo largo del circuito magnético. El flujo F induce fem alternantes en ambos devanados - mi 1 Y mi 2 , proporcional, según la ley de Maxwell, al número de vueltas w 1 y w 2 Devanado correspondiente y tasa de cambio de flujo d F/ dt.

Por tanto, los valores instantáneos de la fem inducida en cada devanado son

mi 1 = - w 1 re F/dt; e2= -w 2 dФ/dt.

En consecuencia, la relación entre la FEM instantánea y efectiva en los devanados está determinada por la expresión

En consecuencia, seleccionar el número de vueltas del devanado en consecuencia, a un voltaje dado U 1 puedes obtener el voltaje deseado U 2 . Si es necesario aumentar el voltaje secundario, entonces el número de vueltas w 2 se toma mayor que el número w 1; tal transformador se llama creciente Si necesita reducir el voltaje Ud. 2 , entonces el número de vueltas w 2 se toma menor que w 1; tal transformador se llama hacia abajo,

Relación FEM mi Devanados de alta tensión de mayor voltaje que EMF mi Los devanados de baja tensión (o la relación entre su número de vueltas) se denominan relación de transformación

k= mi VN / mi NN = w VN / w NN

Coeficiente k siempre mayor que uno.

En los sistemas de transmisión y distribución de energía, en algunos casos, se utilizan transformadores de tres devanados, y en dispositivos de radioelectrónica y automatización, transformadores de múltiples devanados. En tales transformadores, se colocan tres o más devanados aislados entre sí sobre el núcleo magnético, lo que permite recibir dos o más voltajes diferentes cuando se alimenta uno de los devanados. (Ud. 2 , Ud. 3 , Ud. 4, etc.) para el suministro de energía a dos o más grupos de consumidores. En los transformadores de potencia de tres devanados se distingue entre devanados de alta, baja y media tensión (MT).

En un transformador sólo se convierten tensiones y corrientes. La potencia permanece aproximadamente constante (disminuye un poco debido a las pérdidas internas de energía en el transformador). Por eso,

I 1 /I 2 ≈ Ud. 2 /U 1 ≈ w 2 /w 1 .

Cuando el voltaje secundario del transformador aumenta en k veces en comparación con el primario, actual i 2 en el devanado secundario disminuye en consecuencia k una vez.

El transformador sólo puede funcionar en circuitos de corriente alterna. Si el devanado primario de un transformador está conectado a una fuente de corriente continua, entonces se forma un flujo magnético en su cable magnético, constante en magnitud y dirección a lo largo del tiempo. Por lo tanto, en los devanados primario y secundario en estado estacionario, la FEM no se induce y, por lo tanto, la energía eléctrica no se transfiere del circuito primario al secundario. Este modo es peligroso para el transformador, ya que debido a la falta de EMF mi 1 corriente de devanado primario I 1 =Ud. 1 R 1 es bastante grande.

Una propiedad importante de un transformador utilizado en dispositivos de automatización y radioelectrónica es su capacidad para convertir la resistencia de carga. Si conecta una resistencia a una fuente de CA R a través de un transformador con una relación de transformación A, luego para el circuito fuente

R" = PAG 1 /I 1 2 ≈ PAG 2 /I 1 2 ≈ yo 2 2 RHODE ISLAND 1 2 ≈ k 2 R

Dónde R 1 - potencia consumida por el transformador de una fuente de corriente alterna, W; R 2 = yo 2 2 R≈ PAG 1 - potencia consumida por la resistencia R del transformador.

De este modo, el transformador cambia el valor de resistencia R a k 2 una vez. Esta propiedad se utiliza ampliamente en el desarrollo de diversos circuitos eléctricos para hacer coincidir la resistencia de carga con la resistencia interna de las fuentes de energía eléctrica.

Transformador es un dispositivo electromagnético estático con dos (o más) devanados, diseñado con mayor frecuencia para convertir corriente alterna de un voltaje en corriente alterna de otro voltaje. La conversión de energía en un transformador se realiza mediante un campo magnético alterno. Los transformadores se utilizan ampliamente en la transmisión de energía eléctrica a largas distancias, distribuyéndola entre receptores, así como en diversos dispositivos rectificadores, amplificadores, de señalización y otros.

Al transmitir energía eléctrica desde una central eléctrica a los consumidores, la intensidad de la corriente en la línea provoca pérdidas de energía en esta línea y el consumo de metales no ferrosos para su dispositivo. Si, con la misma potencia transmitida, se aumenta el voltaje, la intensidad de la corriente disminuirá en la misma medida y, por lo tanto, será posible utilizar cables con una sección transversal más pequeña. Esto reducirá el consumo de metales no ferrosos al construir una línea de transmisión de energía y reducirá las pérdidas de energía en la misma.

La energía eléctrica se genera en las centrales eléctricas mediante generadores síncronos con un voltaje de 11 a 20 kV; en algunos casos, se utiliza un voltaje de 30-35 kV. Aunque tales voltajes son demasiado altos para uso industrial y doméstico directo, no son suficientes para una transmisión económica de electricidad a largas distancias. Un mayor aumento de voltaje en las líneas eléctricas (hasta 750 kV o más) se realiza mediante transformadores elevadores.

Los receptores de energía eléctrica (lámparas incandescentes, motores eléctricos, etc.) por razones de seguridad dependen de un voltaje más bajo (110-380 V). Además, la fabricación de dispositivos, instrumentos y máquinas eléctricas de alta tensión está asociada a importantes dificultades de diseño, ya que las partes portadoras de corriente de estos dispositivos de alta tensión requieren un aislamiento reforzado. Por lo tanto, el alto voltaje al que se transmite la energía no se puede utilizar directamente para alimentar los receptores y se les suministra a través de transformadores reductores.

La energía eléctrica de CA debe transformarse de 3 a 4 veces en el camino desde la central eléctrica donde se genera hasta el consumidor. En las redes de distribución, los transformadores reductores se cargan de forma no simultánea y no a plena capacidad. Por lo tanto, la potencia total de los transformadores utilizados para la transmisión y distribución de electricidad es entre 7 y 8 veces mayor que la potencia de los generadores instalados en las centrales eléctricas.

La conversión de energía en un transformador se realiza mediante un campo magnético alterno utilizando un núcleo magnético.

Los voltajes de los devanados primario y secundario no suelen ser los mismos. Si el voltaje primario es menor que el secundario, el transformador se llama elevador, si es mayor que el secundario, se llama reductor. Cualquier transformador se puede utilizar como transformador elevador y reductor. Los transformadores elevadores se utilizan para transmitir electricidad a largas distancias y los transformadores reductores se utilizan para distribuirla entre los consumidores.

Dependiendo del propósito, existen transformadores de potencia, transformadores de medición de tensión y transformadores de corriente.

Transformadores de poder convertir corriente alterna de un voltaje en corriente alterna de otro voltaje para suministrar electricidad a los consumidores. Dependiendo del propósito, pueden ser crecientes o decrecientes. En las redes de distribución, por regla general, se utilizan transformadores reductores trifásicos de dos devanados, que convierten tensiones de 6 y 10 kV a una tensión de 0,4 kV. (Los principales tipos de transformadores son TMG, TMZ, TMF, TMB, TME, TMGSO, TM, TMZH, TDTN, TRDN, TSZ, TSZN, TSZGL y otros).

Transformadores de tensión- Son transformadores intermedios mediante los cuales se encienden los instrumentos de medida a altas tensiones. Gracias a esto, los instrumentos de medida están aislados de la red, lo que permite utilizar instrumentos estándar (con su escala reclasificada) y, por tanto, amplía los límites de las tensiones medidas.

Los transformadores de voltaje se utilizan tanto para medir voltaje, potencia, energía como para alimentar circuitos de automatización, alarmas y protección de relés de líneas eléctricas contra fallas a tierra.

En algunos casos, los transformadores de tensión se pueden utilizar como transformadores reductores de potencia de baja potencia o como transformadores elevadores de prueba (para probar el aislamiento de dispositivos eléctricos).

En el mercado ruso se presentan los siguientes tipos de transformadores de tensión:

3NOL.06, ZNOLP, ZNOLPM, ZNOL.01PMI, 3xZNOL.06, 3xZNOLP, 3xZNOLPM, NOL.08, NOL.11-6.O5, NOL.12 OM3, ZNOL.06-35 (ZNOL-35), ZNOL 35 , NOL 35, NOL-35 III, NAMIT-10 , ZNIOL, ZNIOL-10-1, ZNIOL-10-P, ZNIOL-20, ZNIOL-20-P, ZNIOL-35, ZNIOL-35-P, ZNIOL-35 -1, NIOL -20, NIOL-35, NOL-SESH -10, NOL-SESH -10-1, NOL-SESH-6, NOL-SESH-6-1, NOL-SESH-20, NOL-SESH-35 , 3xZNOL-SESH-6, 3xZNOL-SESH -10, NALI-SESH-10, NALI-SESH-6, NTMI 6, NTMI 10, NAMI 6, NAMI 10, NAMI 35, NAMI 110, ZNAMIT-6, ZNAMIT-10 , ZNOMP 35, NOM 6, NOM 10, NOM 35, NKF 110, NKF 150, NKF 220 y otros.

Para transformadores de medida de tensión, el devanado primario es 3000/√3, 6000/√3, 10000/√3, 13800/√3, 18000/√3, 24000/√3, 27000/√3, 35000/√3, 66000 /√3, 110000/√3, 150000/√3, 220000/√3, 330000/√3, 400000/√3, 500000/√3, y el secundario 100/√3 o 110/√3.

Transformador de corriente Es un dispositivo auxiliar en el que la corriente secundaria es prácticamente proporcional a la corriente primaria y está diseñado para incluir instrumentos de medida y relés en circuitos eléctricos de corriente alterna.

Se suministra con clase de precisión: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S.

Los transformadores de corriente se utilizan para convertir corriente de cualquier valor y voltaje en una corriente conveniente para medir con instrumentos estándar (5 A), alimentar devanados de corriente de relés, desconectar dispositivos, así como aislar dispositivos y su personal operativo del alto voltaje.

¡IMPORTANTE! Los transformadores de corriente están disponibles con las siguientes relaciones de transformación: 5/5, 10/5, 15/5, 20/5, 30/5, 40/5, 50/5, 75/5, 100/5, 150/5, 200/5, 300/5, 400/5, 500/5, 600/5, 800/5, 1000/5, 1500/5, 2000/5, 2500/5, 3000/5, 5000/5, 8000/ 5, 10000/5.
Los transformadores de corriente en el mercado ruso están representados por los siguientes modelos:

TOP-0.66, TShP-0.66, TOP-0.66-I, TShP-0.66-I, TShL-0.66, TNShL-0.66, TNSh-0.66, TOL-10, TLO-10, TOL-10-I, TOL-10- M, TOL-10-8, TOL-10-IM, TOL-10 III, TSHL-10, TLSH-10, TPL-10-M, TPOL-10, TPOL-10M, TPOL-10 III, TL-10, TL-10-M, TPLC-10, TOLK-6, TOLK-6-1, TOLK-10, TOLK-10-2, TOLK-10-1, TOL-20, TSL-20-I, TPL-20, TPL-35, TOL-35, TOL-35-III-IV, TOL-35 II-7.2, TLC-35, TV, TLC-10, TPL-10S, TLM-10, TSHLP-10, TPK-10, TVLM -10, TVK-10, TVLM-6, TLK-20, TLK-35-1, TLK-35-2, TLK-35-3, TOL-SESH 10, TOL-SESH-20, TOL-SESH-35, TSHL-SESH 0,66, transformadores Ritz, TPL-SESH 10, TZLK(R)-SESH 0,66, TV-SESH-10, TV-SESH-20, TV-SESH-35, TSHL-SESH-10, TSHL-SESH-20 , TZLV-SESH-10 y otros.

Clasificación de transformadores de tensión.

Los transformadores de voltaje difieren:

A) por el número de fases: monofásicas y trifásicas;
b) según el número de devanados: dos devanados, tres devanados, cuatro devanados.
Ejemplo 0,5/0,5S/10P;
c) según la clase de precisión, es decir, según los valores de error permitidos;
d) por método de enfriamiento: transformadores con enfriamiento por aceite (aceite), con enfriamiento por aire natural (seco y con aislamiento fundido);
e) por tipo de instalación: para instalación interior, para instalación exterior y para aparamenta completa.

Para tensiones de hasta 6-10 kV, los transformadores de tensión se fabrican en seco, es decir, con refrigeración natural por aire. Para tensiones superiores a 6-10 kV se utilizan transformadores de tensión llenos de aceite.

Los transformadores interiores están diseñados para funcionar a temperaturas ambiente de -40 a + 45°C con una humedad relativa de hasta el 80%.

EN transformadores monofásicos Para tensiones de 6 a 10 kV se utiliza predominantemente aislamiento fundido. Los transformadores con aislamiento fundido están total o parcialmente (un devanado) llenos de masa aislante (resina epoxi). Estos transformadores, destinados a instalación en interiores, se diferencian favorablemente de los transformadores de aceite: tienen menos peso y dimensiones totales y casi no requieren mantenimiento durante el funcionamiento.

Transformadores trifásicos de dos devanados. Los voltajes tienen circuitos magnéticos convencionales de tres varillas y tres devanados, blindados monofásicos.
Transformador trifásico de tres devanados. es un grupo de tres unidades unipolares monofásicas, cuyos devanados están conectados según el circuito correspondiente. Los transformadores de tensión trifásicos de tres devanados de la serie antigua (antes de 1968-1969) tenían núcleos magnéticos blindados. Un transformador trifásico es de menor peso y dimensiones que un grupo de tres transformadores monofásicos. Cuando se opera un transformador trifásico como respaldo, es necesario tener otro transformador a plena potencia.
En los transformadores sumergidos en aceite, el principal medio aislante y refrigerante es el aceite de transformador.

transformador de aceite Consta de un circuito magnético, devanados, un tanque, una tapa con entradas. El núcleo magnético se ensambla a partir de láminas de acero eléctrico laminadas en frío, aisladas entre sí (para reducir las pérdidas debidas a corrientes parásitas). Los devanados están hechos de alambre de cobre o aluminio. Para regular el voltaje, el devanado de AT tiene ramas conectadas al interruptor. Los transformadores proporcionan dos tipos de conmutación de tomas: bajo carga - cambiador de tomas bajo carga (regulación bajo carga) y sin carga, después de desconectar el transformador de la red - conmutación sin carga (conmutación sin excitación). El segundo método de regulación de voltaje es el más común porque es el más simple.

Además de los transformadores refrigerados por aceite (Transformer TM) antes mencionados, se fabrican transformadores en versión sellada (TMG), en los que el aceite no se comunica con el aire y, por tanto, se excluye su oxidación y humectación aceleradas. Los transformadores de aceite en diseño sellado están completamente llenos de aceite de transformador y no tienen expansor, y los cambios de temperatura en su volumen durante el calentamiento y enfriamiento se compensan mediante cambios en el volumen de las ondulaciones de las paredes del tanque. Estos transformadores se llenan de aceite al vacío, lo que aumenta la resistencia eléctrica de su aislamiento.

Transformador seco, como el de aceite, consta de un núcleo magnético, devanados de AT y BT, encerrados en una carcasa protectora. El principal medio aislante y refrigerante es el aire atmosférico. Sin embargo, el aire es un medio aislante y refrigerante menos perfecto que el aceite de transformador. Por lo tanto, en los transformadores secos, todos los espacios de aislamiento y conductos de ventilación son más grandes que en los transformadores de aceite.

Los transformadores secos se fabrican con devanados con aislamiento de vidrio de clase de resistencia térmica B (TSZ), así como con aislamiento sobre barnices de silicona de clase N (TSZK). Para reducir la higroscopicidad, los devanados se impregnan con barnices especiales. El uso de fibra de vidrio o amianto como aislamiento de los devanados puede aumentar significativamente la temperatura de funcionamiento de los devanados y obtener una instalación prácticamente ignífuga. Esta propiedad de los transformadores secos permite utilizarlos para su instalación en el interior de locales secos en los casos en los que garantizar la seguridad contra incendios de la instalación sea un factor decisivo. A veces los transformadores secos son reemplazados por transformadores secos más caros y difíciles de fabricar.

Los transformadores secos tienen dimensiones y peso ligeramente mayores (transformador TSZ) y una capacidad de sobrecarga menor que los de aceite, y se utilizan para operar en espacios cerrados con una humedad relativa no superior al 80%. Las ventajas de los transformadores secos incluyen su seguridad contra incendios (sin aceite), su relativa simplicidad de diseño y sus costos operativos relativamente bajos.

Clasificación de transformadores de corriente.

Los transformadores de corriente se clasifican según varios criterios:

1. Según su finalidad, los transformadores de corriente se pueden dividir en de medida (TOL-SESH-10, TLM-10), de protección, intermedios (para incluir instrumentos de medida en los circuitos de corriente de protección de relés, para igualar corrientes en circuitos de protección diferencial, etc.) y de laboratorio (alta precisión, así como con muchas relaciones de transformación).

2. Según el tipo de instalación, se distinguen los transformadores de corriente:
a) para instalación exterior, instalado en celdas abiertas (TLK-35-2.1 UHL1);
b) para instalación interior;
c) integrados en dispositivos y máquinas eléctricas: interruptores, transformadores, generadores, etc.;
d) aéreo: colocado encima del casquillo (por ejemplo, en la entrada de alto voltaje de un transformador de potencia);
e) portátil (para mediciones de control y pruebas de laboratorio).

3. Según el diseño del devanado primario, los transformadores de corriente se dividen:
a) multivuelta (bobina, bucle y ocho);
b) de una sola vuelta (varilla);
c) neumáticos (TSh-0,66).

4. Según el método de instalación, los transformadores de corriente para instalación interior y exterior se dividen:
a) puntos de control (TPK-10, TPL-SESH-10);
b) soporte (TLK-10, TLM-10).

5. Según el aislamiento, los transformadores de corriente se pueden dividir en grupos:
a) con aislamiento seco (porcelana, baquelita, aislamiento de epoxi fundido, etc.);
b) con aislamiento de papel-aceite y con aislamiento de papel-aceite del condensador;
c) lleno de compuesto.

6. Según el número de etapas de transformación, existen transformadores de corriente:
a) de una sola etapa;
b) dos etapas (cascada).

7. Los transformadores se clasifican según la tensión de funcionamiento:
a) para tensión nominal superior a 1000 V;
b) para tensión nominal hasta 1000 V.

La combinación de varias características de clasificación se ingresa en la designación del tipo de transformador de corriente, que consta de partes alfabéticas y digitales.

Los transformadores de corriente se caracterizan por su corriente nominal, tensión, clase de precisión y diseño. Para una tensión de 6-10 kV, se fabrican como devanados de soporte y de paso con uno o dos devanados secundarios de clase de precisión 0,2; 0,5; 1 y 3. La clase de precisión indica el error máximo introducido por el transformador de corriente en los resultados de la medición. Los transformadores de clase de precisión 0,2, que tienen un error mínimo, se utilizan para mediciones de laboratorio, 0,5 - para alimentar medidores, 1 y 3 - para alimentar devanados de corriente de relés e instrumentos técnicos de medición. Para un funcionamiento seguro, los devanados secundarios deben estar conectados a tierra y no deben estar en circuito abierto.
Al instalar aparamenta con un voltaje de 6-10 kV, se utilizan transformadores de corriente con aislamiento de fundición y porcelana, y para voltajes de hasta 1000 V, con aislamiento de fundición, algodón y porcelana.

Un ejemplo es el transformador de corriente de referencia TOL-SESH-10 de 2 devanados con aislamiento fundido para una tensión nominal de 10 kV, versión de diseño 11, con devanados secundarios:

Para conexión de circuitos de medida, con clase de precisión 0,5 y carga 10 VA;
- para conectar circuitos de protección, con clase de precisión 10P y carga 15 VA;

Para una corriente primaria nominal de 150 amperios, una corriente secundaria nominal de 5 amperios, modificación climática "U", categoría de colocación 2 según GOST 15150-69 al realizar un pedido de producción a JSC VolgaEnergoKomplekt:

TOL-SESH-10-11-0.5/10R-10/15-150/5 U2 - con corriente primaria nominal - 150A, secundaria - 5A.

El funcionamiento de un transformador se basa en el fenómeno de la inducción mutua. Si el devanado primario de un transformador está conectado a una fuente de corriente alterna, entonces fluirá corriente alterna a través de él, lo que creará un flujo magnético alterno en el núcleo del transformador. Este flujo magnético, al penetrar las espiras del devanado secundario, inducirá en él una fuerza electromotriz (EMF). Si el devanado secundario se cortocircuita con cualquier receptor de energía, entonces, bajo la influencia del EMF inducido, una corriente comenzará a fluir a través de este devanado y a través del receptor de energía.

Al mismo tiempo, también aparecerá una corriente de carga en el devanado primario. Así, la energía eléctrica, al transformarse, se transfiere de la red primaria a la secundaria al voltaje para el que está diseñado el receptor de energía conectado a la red secundaria.

Para mejorar la conexión magnética entre los devanados primario y secundario, estos se colocan sobre un núcleo magnético de acero. Los devanados están aislados entre sí y del circuito magnético. El devanado de mayor voltaje se llama devanado de alto voltaje (HV), y el devanado de menor voltaje se llama devanado de bajo voltaje (LV). El devanado conectado a la red de la fuente de energía eléctrica se denomina primario; el devanado desde el cual se suministra energía al receptor es secundario.

Normalmente, los voltajes de los devanados primario y secundario no son los mismos. Si el voltaje primario es menor que el secundario, el transformador se llama elevador, si es mayor que el secundario, se llama reductor. Cualquier transformador se puede utilizar como transformador elevador y reductor. Los transformadores elevadores se utilizan para transmitir electricidad a largas distancias y los transformadores reductores se utilizan para distribuirla entre los consumidores.

En los transformadores de tres devanados, se colocan tres devanados aislados entre sí sobre el núcleo magnético. Un transformador de este tipo, alimentado desde uno de los devanados, permite recibir dos tensiones diferentes y suministrar energía eléctrica a dos grupos diferentes de receptores. Además de los devanados de alta y baja tensión, el transformador de tres devanados tiene un devanado de media tensión (MT).

Los devanados del transformador tienen una forma predominantemente cilíndrica, hechos de alambre de cobre redondo aislado para corrientes bajas y de barras de cobre rectangulares para corrientes altas.

El devanado de bajo voltaje se ubica más cerca del núcleo magnético, ya que es más fácil aislarlo de él que el devanado de alto voltaje.

El devanado de bajo voltaje está aislado de la varilla mediante una capa de algún material aislante. Se coloca la misma junta aislante entre los devanados de alta y baja tensión.

En el caso de devanados cilíndricos, es aconsejable dar a la sección transversal del núcleo magnético una forma redonda para que no queden espacios no magnéticos en la zona cubierta por los devanados. Cuanto más pequeños sean los espacios no magnéticos, menor será la longitud de las espiras del devanado y, por tanto, la masa de cobre para un área de sección transversal determinada de la varilla de acero.

Sin embargo, es difícil producir varillas redondas. El núcleo magnético se ensambla a partir de finas láminas de acero, y para obtener una varilla redonda se necesitarían una gran cantidad de láminas de acero de diferentes anchos, y esto requeriría la fabricación de muchas matrices. Por lo tanto, en los transformadores de alta potencia la varilla tiene una sección transversal escalonada con un número de pasos no superior a 15-17. El número de pasos en la sección de la varilla está determinado por el número de ángulos en un cuarto del círculo. El yugo del circuito magnético, es decir, la parte que conecta las varillas, también tiene una sección escalonada.

Para una mejor refrigeración, se instalan conductos de ventilación en los núcleos magnéticos, así como en los devanados de potentes transformadores, en planos paralelos y perpendiculares al plano de las láminas de acero.
En los transformadores de baja potencia, la sección transversal del cable es pequeña y los devanados están simplificados. Los núcleos magnéticos de tales transformadores tienen una sección transversal rectangular.

Clasificaciones de transformadores

La potencia útil para la que está diseñado un transformador según las condiciones de calefacción, es decir, la potencia de su devanado secundario a plena carga (nominal), se denomina potencia nominal del transformador. Esta potencia se expresa en unidades de potencia aparente: voltiamperios (VA) o kilovoltiamperios (kVA). La potencia activa de un transformador se expresa en vatios o kilovatios, es decir, la potencia que se puede convertir de eléctrica a mecánica, térmica, química, luminosa, etc. Las secciones de los cables de los devanados y de todas las partes del transformador, como así como cualquier aparato eléctrico o máquina eléctrica, no están determinados por el componente activo de la corriente o potencia activa, sino por la corriente total que fluye a través del conductor y, por tanto, por la potencia total. Todos los demás valores que caracterizan el funcionamiento de un transformador en las condiciones para las que está diseñado también se denominan nominales.

Cada transformador está equipado con una pantalla de material resistente a las influencias atmosféricas. La placa se fija al tanque del transformador en lugar visible y contiene sus datos de clasificación, los cuales son grabados, grabados, gofrados o de otra forma para asegurar la durabilidad de las señales. En el panel del transformador se indican los siguientes datos:

1. Marca del fabricante.
2. Año de fabricación.
3. Número de serie.
4. Designación de tipo.
5. Número de norma a la que corresponde el transformador fabricado.
6. Potencia nominal (kVA). (Para tres devanados, indique la potencia de cada devanado).
7. Tensiones nominales y tensiones derivadas de los devanados (V o kV).
8. Corrientes nominales de cada devanado (A).
9. Número de fases.
10. Frecuencia actual (Hz).
11. Diagrama y grupo de conexión de devanados de transformadores.
12. Tensión de cortocircuito (%).
13. Tipo de instalación (interna o externa).
14. Método de enfriamiento.
15. Masa total del transformador (kg o t).
16. Masa de petróleo (kg o t).
17. Masa de la parte activa (kg o t).
18. Cambiar las posiciones indicadas en su variador.

Para un transformador con refrigeración por aire artificial, su potencia se indica adicionalmente cuando se apaga la refrigeración. El número de serie del transformador también está estampado en el tanque debajo del blindaje, en la tapa cerca de la entrada de AT de la fase A y en el extremo izquierdo de la brida superior de la viga del yugo del circuito magnético. El símbolo del transformador consta de partes alfabéticas y digitales. Las letras significan lo siguiente:

T - trifásico,
O - monofásico,
M - enfriamiento de aceite natural,
D - refrigeración del aceite con chorro (aire artificial y con circulación natural del aceite),
C - enfriamiento de aceite con circulación forzada de aceite a través de un enfriador de agua,
DC - aceite con explosión y circulación forzada de aceite,
G - transformador a prueba de rayos,
H al final de la designación: transformador con regulación de voltaje bajo carga,
H en segundo lugar: lleno de dieléctrico líquido no inflamable,
T en tercer lugar es un transformador de tres devanados.

El primer número después de la letra que designa el transformador muestra la potencia nominal (kVA), el segundo número, la tensión nominal del devanado de alta tensión (kV). Así, el tipo TM 6300/35 significa un transformador trifásico de dos devanados con refrigeración por aceite natural con una potencia de 6300 kVA y una tensión de devanado de AT de 35 kV. La letra A en la designación del tipo de transformador significa autotransformador. En la designación de autotransformadores de tres devanados, la letra A se coloca en primer lugar o en último lugar. Si el circuito del autotransformador es el principal (los devanados de AT y MT forman un autotransformador, y el devanado de BT es adicional), se coloca la letra A en primer lugar; si el circuito del autotransformador es adicional, se coloca la letra A en último lugar.

Un transformador es un dispositivo indispensable en ingeniería eléctrica.

Sin él, el sistema energético en su forma actual no podría existir.

Estos elementos también están presentes en muchos electrodomésticos.

Quienes deseen conocerlos mejor están invitados a este artículo, cuyo tema es el transformador: el principio de funcionamiento y los tipos de dispositivos, así como su finalidad.

Este es el nombre que se le da a un dispositivo que cambia la magnitud del voltaje eléctrico alterno. Existen variedades que pueden cambiar su frecuencia.

Muchos dispositivos están equipados con dichos dispositivos y también se utilizan de forma independiente.

Por ejemplo, instalaciones que aumentan el voltaje para transmitir corriente a lo largo de autopistas eléctricas.

Elevan la tensión generada por la central hasta 35 - 750 kV, lo que aporta un doble beneficio:

• se reducen las pérdidas en los cables;
• Se requieren cables más pequeños.

En las redes eléctricas urbanas, el voltaje se reduce nuevamente a 6,1 kV, nuevamente utilizando. En las redes de distribución que distribuyen electricidad a los consumidores, el voltaje se reduce a 0,4 kV (este es el habitual 380/).

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de un dispositivo transformador se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética, que consiste en lo siguiente: cuando cambian los parámetros del campo magnético que atraviesa un conductor, surge una FEM (fuerza electromotriz) en este último. El conductor de un transformador está presente en forma de bobina o devanado y la fem total es igual a la suma de las fem de cada vuelta.

Para un funcionamiento normal, es necesario excluir el contacto eléctrico entre las espiras, por lo que se utiliza un cable con una funda aislante. Esta bobina se llama secundaria.

El campo magnético necesario para generar EMF en la bobina secundaria es creado por otra bobina. Está conectado a una fuente de corriente y se llama primario. El funcionamiento de la bobina primaria se basa en el hecho de que cuando la corriente fluye a través de un conductor, se forma un campo electromagnético a su alrededor y, si se enrolla en una bobina, se amplifica.

¿Cómo funciona un transformador?

Cuando fluye a través de la bobina, los parámetros del campo electromagnético no cambian y no puede provocar un EMF en la bobina secundaria. Por tanto, los transformadores sólo funcionan con tensión alterna.

La naturaleza de la conversión de voltaje está influenciada por la relación entre el número de vueltas en los devanados: primario y secundario. Se denomina "Kt" - coeficiente de transformación. La ley está vigente:

Kt = W1 / W2 = U1 / U2,

• W1 y W2: número de vueltas en los devanados primario y secundario;
• U1 y U2: voltaje en sus terminales.

Por lo tanto, si hay más vueltas en la bobina primaria, entonces el voltaje en los terminales de la bobina secundaria es menor. Un dispositivo de este tipo se denomina dispositivo reductor y su Kt es mayor que uno. Si hay más vueltas en la bobina secundaria, el transformador aumenta el voltaje y se llama transformador elevador. Su Kt es menor que uno.

Transformador de potencia grande

Si descuidamos las pérdidas (transformador ideal), de la ley de conservación de la energía se sigue:

P1 = P2,

donde P1 y P2 son la potencia actual en los devanados.

Porque el P=U*I, obtenemos:

• U1 * I1 = U2 * I2;
• I1 = I2 * (U2 / U1) = I2 / Kt.

Significa:

• en la bobina primaria del dispositivo reductor (Kt > 1) fluye una corriente de menor intensidad que en el circuito secundario;
• con transformadores elevadores (Kt< 1) все наоборот: сила тока в первичной катушке выше, чем в цепи вторичной.

Esta circunstancia se tiene en cuenta al seleccionar la sección transversal de los cables para los devanados de los dispositivos.

Diseño

Los devanados del transformador se colocan sobre un núcleo magnético, una pieza hecha de acero ferromagnético, de transformador u otro acero magnético blando. Sirve como conductor del campo electromagnético desde la bobina primaria a la bobina secundaria.

Bajo la influencia de un campo magnético alterno, también se generan corrientes en el circuito magnético: se denominan corrientes parásitas. Estas corrientes provocan una pérdida de energía y un calentamiento del circuito magnético. Este último, para reducir al mínimo este fenómeno, está formado por muchas placas aisladas unas de otras.

Las bobinas se colocan en el circuito magnético de dos formas:

• cerca;
• enrolle uno encima del otro.

Los devanados de los microtransformadores están hechos de láminas con un espesor de 20 a 30 micrones. Como resultado de la oxidación, su superficie se convierte en dieléctrico y desempeña la función de aislamiento.

Diseño de transformador

En la práctica, es imposible alcanzar la relación P1 = P2 debido a tres tipos de pérdidas:

1. disipación del campo magnético;
2. calentamiento de cables y circuito magnético;
3. histéresis.

Las pérdidas por histéresis son costos de energía para la inversión de la magnetización del circuito magnético. La dirección de las líneas del campo electromagnético cambia constantemente. Cada vez hay que superar la resistencia de los dipolos en la estructura del circuito magnético, alineados de cierta forma en la fase anterior.

Se esfuerzan por reducir las pérdidas por histéresis mediante el uso de diferentes diseños de núcleos magnéticos.

Entonces, en realidad, los valores de P1 y P2 son diferentes y la relación P2 / P1 se llama eficiencia del dispositivo. Para medirlo se utilizan los siguientes modos de funcionamiento del transformador:

• movimiento inactivo;
• en cortocircuito;
• con carga.

En algunos tipos de transformadores que funcionan con voltaje de alta frecuencia, no hay circuito magnético.

Modo inactivo

El devanado primario está conectado a una fuente de corriente y el circuito secundario está abierto. En esta conexión fluye por la bobina una corriente sin carga, que representa principalmente la corriente magnetizante reactiva.

Este modo le permite determinar:

• Eficiencia del dispositivo;
• relación de transformación;
• Pérdidas en el circuito magnético (en el lenguaje de los profesionales, pérdidas en el acero).

Circuito transformador en modo inactivo

Modo cortocircuito

Los terminales del devanado secundario están cerrados sin carga (en cortocircuito), de modo que la corriente en el circuito está limitada únicamente por su resistencia. El voltaje se aplica a los contactos primarios para que la corriente en el circuito del devanado secundario no exceda la nominal.

Esta conexión permite determinar las pérdidas por calentamiento de los devanados (pérdidas de cobre). Esto es necesario cuando se implementan circuitos que utilizan resistencia activa en lugar de un transformador real.

Modo de carga

En este estado, un consumidor está conectado a los terminales del devanado secundario.

Enfriamiento

Durante el funcionamiento, el transformador se calienta.

Se utilizan tres métodos de enfriamiento:

1. natural: para modelos de bajo consumo;
2. aire forzado (soplado por ventilador): modelos de potencia media;
3. Los transformadores potentes se enfrían con líquido (principalmente aceite).

Dispositivo enfriado por aceite

Tipos de transformadores

Los dispositivos se clasifican según su finalidad, tipo de circuito magnético y potencia.

Transformadores de poder

El grupo más numeroso. Esto incluye todos los transformadores que operan en la red eléctrica.

Autotransformador

Este tipo tiene un contacto eléctrico entre los devanados primario y secundario. Al enrollar el cable, se hacen varias conclusiones: al cambiar entre ellos, se usa un número diferente de vueltas, lo que cambia la relación de transformación.

• Eficiencia incrementada. Esto se explica por el hecho de que sólo se convierte una parte de la potencia. Esto es especialmente importante cuando la diferencia entre los voltajes de entrada y salida es pequeña.
• Bajo costo. Esto se debe al menor consumo de acero y cobre (el autotransformador tiene dimensiones compactas).

Es ventajoso utilizar estos dispositivos en redes con voltajes de 110 kV o más con una conexión a tierra efectiva con Kt no superior a 3-4.

Transformador de corriente

Se utiliza para reducir la corriente en el devanado primario conectado a la fuente de energía. El dispositivo se utiliza en sistemas de protección, medición, señalización y control. La ventaja en comparación con los circuitos de medición en derivación es la presencia de aislamiento galvánico (sin contacto eléctrico entre los devanados).

La bobina primaria se conecta al circuito de corriente alterna, que se está probando o controlando, con la carga en serie. A los terminales del devanado secundario se conecta un dispositivo indicador de accionamiento, por ejemplo un relé o un dispositivo de medición.

Transformador de corriente

La resistencia permitida en el circuito de la bobina secundaria está limitada a valores escasos, casi un cortocircuito. Para la mayoría de las bobinas actuales, la corriente nominal en esta bobina es de 1 o 5 A. Cuando se abre el circuito, se genera un alto voltaje en él, que puede romper el aislamiento y dañar los dispositivos conectados.

Transformador de impulsos

Funciona con impulsos cortos, cuya duración se mide en decenas de microsegundos. La forma del pulso prácticamente no se distorsiona. Utilizado principalmente en sistemas de vídeo.

Transformador de soldadura

Este dispositivo:

• reduce la tensión;
• diseñado para corriente nominal en el circuito de devanado secundario de hasta miles de amperios.

Se puede regular la corriente de soldadura cambiando el número de vueltas de los devanados que intervienen en el proceso (tienen varios terminales). En este caso, el valor de la reactancia inductiva o la tensión del circuito abierto secundario cambia. Mediante terminales adicionales, los devanados se dividen en secciones, por lo que la corriente de soldadura se ajusta en pasos.

Las dimensiones del transformador dependen en gran medida de la frecuencia de la corriente alterna. Cuanto más alto sea, más compacto será el dispositivo.

Transformador de soldadura TDM 70-460

El diseño de las modernas máquinas de soldar con inversor se basa en este principio. En ellos se procesa la corriente alterna antes de ser suministrada al transformador:

• rectificado mediante puente de diodos;
• en el inversor, una unidad electrónica controlada por microprocesador con transistores clave que cambian rápidamente, vuelve a ser variable, pero con una frecuencia de 60 a 80 kHz.

Por eso estas máquinas de soldar son tan ligeras y pequeñas.

Las fuentes de alimentación conmutadas también se utilizan, por ejemplo, en los PC.

Transformador de aislamiento

Este dispositivo necesariamente tiene aislamiento galvánico (no hay contacto eléctrico entre los devanados primario y secundario), y Kt es igual a uno. Es decir, el transformador de aislamiento deja el voltaje sin cambios. Es necesario mejorar la seguridad de la conexión.

Tocar elementos activos de equipos conectados a la red a través de dicho transformador no provocará una descarga eléctrica grave.

En la vida cotidiana, este método de conectar aparatos eléctricos es apropiado en habitaciones húmedas, baños, etc.

Además de los transformadores de potencia, existen transformadores de aislamiento de señal. Se instalan en un circuito eléctrico para aislamiento galvánico.

Núcleos magnéticos

Hay tres tipos:

1. Vara. Realizado en forma de varilla con sección escalonada. Las características dejan mucho que desear, pero son fáciles de implementar.
2. Blindado. Conducen el campo magnético mejor que los de varilla y, además, protegen los devanados de las influencias mecánicas. Desventaja: alto costo (requiere mucho acero).
3. Toroidal. El tipo más eficaz: crean un campo magnético concentrado uniforme, lo que ayuda a reducir las pérdidas. Los transformadores con núcleo magnético toroidal tienen la mayor eficiencia, pero son caros debido a la complejidad de la fabricación.

Fuerza

La potencia suele expresarse en voltamperios (VA). Según este criterio, los dispositivos se clasifican de la siguiente manera:

• bajo consumo: menos de 100 VA;
• potencia media: varios cientos de VA;

Existen instalaciones de alta potencia, medida en miles de VA.

Los transformadores difieren en propósito y características, pero su principio de funcionamiento es el mismo: un campo magnético alterno generado por un devanado excita un EMF en el segundo, cuya magnitud depende del número de vueltas.

La necesidad de convertir voltaje surge muy a menudo, razón por la cual los transformadores se utilizan ampliamente. Este dispositivo se puede fabricar usted mismo.

El principio de funcionamiento del transformador se basa en la famosa ley de inducción mutua. Si enciende el devanado primario de este, entonces la corriente alterna comenzará a fluir a través de este devanado. Esta corriente creará un flujo magnético alterno en el núcleo. Este flujo magnético comenzará a penetrar las espiras del devanado secundario del transformador. Se inducirá una FEM (fuerza electromotriz) alterna en este devanado. Si conecta (cortocircuita) el devanado secundario a algún tipo de receptor de energía eléctrica (por ejemplo, a una lámpara incandescente convencional), entonces, bajo la influencia de una fuerza electromotriz inducida, una corriente eléctrica alterna fluirá a través del devanado secundario hacia El receptor.

Al mismo tiempo, la corriente de carga fluirá a través del devanado primario. Esto significa que la electricidad se transformará y transmitirá desde el devanado secundario al primario al voltaje para el que está diseñada la carga (es decir, el receptor de electricidad conectado a la red secundaria). El principio de funcionamiento del transformador se basa en esta sencilla interacción.

Para mejorar la transmisión del flujo magnético y fortalecer el acoplamiento magnético, el devanado del transformador, tanto primario como secundario, se coloca sobre un núcleo magnético de acero especial. Los devanados están aislados tanto del circuito magnético como entre sí.

El principio de funcionamiento del transformador varía según la tensión de los devanados. Si el voltaje de los devanados primario y secundario es el mismo, será igual a uno, y entonces se pierde el significado mismo del transformador como convertidor de voltaje en la red. Transformadores reductores y elevadores separados. Si el voltaje primario es menor que el secundario, dicho dispositivo eléctrico se llamará transformador elevador. Si la secundaria es menor, entonces hacia abajo. Sin embargo, el mismo transformador se puede utilizar como transformador elevador y reductor. Un transformador elevador se utiliza para transmitir energía a varias distancias, para tránsito y otras cosas. Los reductores se utilizan principalmente para redistribuir la electricidad entre consumidores. El cálculo se suele realizar teniendo en cuenta su uso posterior como reductor o elevador de tensión.

Como se mencionó anteriormente, el principio de funcionamiento del transformador es bastante simple. Sin embargo, hay algunos detalles interesantes en su diseño.

En los transformadores de tres devanados, se colocan tres devanados aislados sobre un núcleo magnético. Un transformador de este tipo puede recibir dos voltajes diferentes y transmitir energía a dos grupos de receptores de electricidad a la vez. En este caso, dicen que, además de los devanados de baja tensión, un transformador de tres devanados también tiene un devanado de media tensión.

Los devanados del transformador tienen forma cilíndrica y están completamente aislados entre sí. Con tal devanado, la sección transversal de la varilla tendrá una forma redonda para reducir los espacios no magnetizados. Cuantos menos espacios, menor será la masa de cobre y, en consecuencia, la masa y el costo del transformador.

Con el descubrimiento e inicio del uso industrial de la electricidad, surgió la necesidad de crear sistemas para su conversión y entrega a los consumidores. Así aparecieron los transformadores, cuyo principio de funcionamiento se discutirá.

Su aparición fue precedida por el descubrimiento del fenómeno de la inducción electromagnética por parte del gran físico inglés Michael Faraday hace casi 200 años. Más tarde, él y su colega estadounidense D. Henry dibujaron un diagrama del futuro transformador.

transformador faraday

La primera materialización de la idea en hierro tuvo lugar en 1848 con la creación de una bobina de inducción por parte del mecánico francés G. Ruhmkorff. Los científicos rusos también hicieron su contribución. En 1872, el profesor de la Universidad de Moscú A.G. Stoletov descubrió el bucle de histéresis y describió la estructura de un ferroimán, y cuatro años más tarde, el destacado inventor ruso P.N. Yablochkov recibió una patente por la invención del primer transformador de corriente alterna.

Cómo funciona un transformador y cómo funciona

Los transformadores son el nombre de una gran "familia" que incluye transformadores monofásicos, trifásicos, reductores, elevadores, de medición y muchos otros tipos. Su objetivo principal es convertir uno o más voltajes de corriente alterna en otro basándose en la inducción electromagnética a una frecuencia constante.

Entonces, brevemente, cómo funciona el transformador monofásico más simple. Consta de tres elementos principales: los devanados primario y secundario y el circuito magnético que los une en un todo único, en el que están, por así decirlo, ensartados. La fuente está conectada exclusivamente al devanado primario, mientras que el devanado secundario elimina y transmite el voltaje ya cambiado al consumidor.

El devanado primario conectado a la red crea un campo electromagnético alterno en el circuito magnético y forma un flujo magnético que comienza a circular entre los devanados, induciendo en ellos una fuerza electromotriz (EMF). Su valor depende del número de vueltas de los devanados. Por ejemplo, para bajar la tensión es necesario que haya más vueltas en el devanado primario que en el secundario. Es según este principio que funcionan los transformadores reductores y elevadores.

Una característica importante del diseño del transformador es que el núcleo magnético tiene una estructura de acero y los devanados, generalmente de forma cilíndrica, están aislados de él, no están conectados directamente entre sí y tienen sus propias marcas.

Transformadores de tensión

Este es quizás el tipo más numeroso de familia de transformadores. En pocas palabras, su función principal es hacer que la energía producida en las centrales eléctricas esté disponible para el consumo de diversos dispositivos. Para ello se cuenta con un sistema de transmisión de energía compuesto por subestaciones transformadoras elevadoras y reductoras y líneas eléctricas.

En primer lugar, la electricidad producida por la central se suministra a una subestación transformadora elevadora (por ejemplo, de 12 a 500 kV). Esto es necesario para compensar las inevitables pérdidas de electricidad durante la transmisión a largas distancias.

La siguiente etapa es una subestación reductora, desde donde se suministra electricidad a través de una línea de bajo voltaje a un transformador reductor y luego al consumidor en forma de voltaje de 220 V.

Pero el trabajo de los transformadores no termina ahí. La mayoría de los electrodomésticos que nos rodean (PC, televisores, impresoras, lavadoras automáticas, frigoríficos, hornos microondas, DVD e incluso bombillas de bajo consumo) tienen transformadores reductores. Un ejemplo de transformador de “bolsillo” individual es un cargador de teléfono móvil (teléfono inteligente).

La enorme variedad de dispositivos electrónicos modernos y las funciones que realizan corresponden a muchos tipos diferentes de transformadores. Esta no es una lista completa de ellos: transformadores de potencia, pulsados, de soldadura, de separación, de adaptación, giratorios, trifásicos, de pico, de corriente, toroidales, de varilla y de armadura.

¿Qué son, los transformadores del futuro?

La industria de los transformadores se considera bastante conservadora. Sin embargo, también hay que tener en cuenta cambios revolucionarios en el campo de la ingeniería eléctrica, donde la nanotecnología se está dando a conocer cada vez con más fuerza. Como muchos otros dispositivos, poco a poco se están volviendo más inteligentes.

Se está realizando una búsqueda activa de nuevos materiales estructurales (aislantes y magnéticos) que puedan proporcionar una mayor confiabilidad a los equipos de transformadores. Una dirección podría ser el uso de materiales amorfos, lo que aumentará significativamente su seguridad y confiabilidad contra incendios.

Aparecerán transformadores a prueba de explosiones e incendios en los que los bifenilos clorados, utilizados para impregnar los materiales aislantes eléctricos, serán sustituidos por dieléctricos líquidos no tóxicos y respetuosos con el medio ambiente.

Un ejemplo de esto son los transformadores de potencia SF6, donde la función del refrigerante la realiza el gas SF6 no inflamable, el hexafluoruro de azufre, en lugar del nada seguro aceite de transformador.

Es cuestión de tiempo crear redes eléctricas "inteligentes" equipadas con transformadores semiconductores de estado sólido con control electrónico, con la ayuda de los cuales será posible regular el voltaje en función de las necesidades de los consumidores, en particular, conectar energías renovables e industriales. fuentes de energía a la red doméstica o, por el contrario, apagar las innecesarias cuando no sean necesarias.

Otro ámbito prometedor son los transformadores superconductores de baja temperatura. Los trabajos para su creación comenzaron allá por los años 60. El principal problema al que se enfrentan los científicos es el enorme tamaño de los sistemas criogénicos necesarios para producir helio líquido. Todo cambió en 1986, cuando se descubrieron materiales superconductores de alta temperatura. Gracias a ellos, fue posible abandonar los voluminosos dispositivos de refrigeración.

Los transformadores superconductores tienen una cualidad única: a altas densidades de corriente, las pérdidas en ellos son mínimas, pero cuando la corriente alcanza valores críticos, la resistencia desde el nivel cero aumenta considerablemente.