El cambiador de tomas es uno de los elementos más importantes del transformador de potencia. Su labor es la de ajustar la relación de transformación.
Esta regulación de tensión se consigue instalando los taps, o tomas, en uno de los dos devanados del transformador. Gracias a las tomas se cambia el número de espiras y, de este modo, se puede variar la tensión.
Por lo general, el cambiador de tomas se instala en el lado donde la tensión es más alta, pues ahí la corriente es menor y, por ende, la instalación es menos costosa.
Historia
El cambiador de tomas fue inventado en 1926 por Bernhard Jansen, un doctor en Ciencias de la Ingeniería. Sin embargo, no fue hasta cuatro años más tarde, en 1930, que se instalaron los primeros cambiadores de tomas de la historia.
Tecnología
Existen dos tipos de cambiadores de tomas: el cambiador de tomas sin carga, o NLTC; y el cambiador de tomas bajo carga, también llamado OLTC. A continuación explicaremos las características de cada uno.
Cambiador de tomas sin carga (NLTC)
El cambiador de tomas sin carga también es conocido por sus siglas NTLC, que vienen de su denominación en inglés: No-Load Tap Changer. También son válidas las siglas OCTC, que provienen del inglés Off-Circuit Tap Changer, o DETC, de De-Energized Tap Changer.
Este tipo de cambiador de tomas requiere de la desenergización del transformador para su uso. Por ello se utiliza en aquellos casos donde no se precisa de un cambio frecuente en la relación de transformación de dicho transformador. En estos casos, la desenergización del transformador no supone un problema ni un alto coste.
En los transformadores de baja tensión, el cambiador de tomas sin carga se utiliza de forma frecuente, ya que sólo supone un cambio de terminal a mano. Menos frecuente es su uso en sistemas de alta tensión, precisamente por lo que ya hemos comentado.
Para instalar un cambiador de tomas sin carga se tiende a fijar la tensión del transformador en el momento de la instalación y se modifica una o dos veces gracias al cambiador de tomas a lo largo de la vida del transformador. Esto se vería, por ejemplo, en el caso de una modificación permanente de la tensión de la red.
Cambiador de tomas bajo carga (OLTC)
El cambiador de tomas bajo carga también es denominado por las siglas OLTC, que provienen de su denominación en inglés: On-Load Tap Changer. Este tipo de cambiador de tomas se usa cuando la interrupción del suministro de energía no es aceptable.
Si hablamos de la versión mecánica, la nueva conexión se realiza antes de desconectar la antigua. Para ello se utiliza una impedancia de gran valor en serie con las espiras cortocircuitadas. El cambio de tomas se debe efectuar de forma rápida para evitar sobrecalentamientos excesivos.
Por su parte, los cambiadores de tomas bajo carga electrónicos utilizan tecnologías basadas en tiristores.
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