Los transformadores de corriente ópticos (OCT) brindan grandes beneficios a la red:
- Libres de SF6: no tienen impacto ambiental y no están sujetos a tributación especial.
- Miden una amplia gama de señales de red que normalmente no son detectadas por los transformadores de instrumentos convencionales.
- No se saturan con corrientes de cortocircuito.
- Pueden comunicarse con SCADA y Cloud para permitir la digitalización de la red.
- Pueden hacer la función de protección y medición.
- Algunos pueden ser ligeros.
- No requieren aislamiento interno.
- Eliminan el uso de cobre.
Pero, ¿cómo decidir entre un OCT de fibra óptica (F.O.) o uno de base de vidrio?
Vayamos a lo básico: ¿cuál es el desafío más difícil de resolver para la medición de corriente usando el Efecto Faraday?
Uno de los principales temas en los que ha trabajado LUMIKER para desarrollar su sistema CAMOS200 mediante OCTs ha sido cómo cancelar la birrefringencia lineal, y lo hemos resuelto con nuestra Patente de Fibra Óptica LUM001_EP_EP3308175B1.
¿Cuál es este efecto?
Imagina que descomponemos la luz en (0,0,0) en sus campos eléctrico y magnético (Maxwell), en los vectores X e Y. Empujamos esos campos una pequeña distancia en Z y detectamos que X llega antes que Y. Esto significa que la velocidad de propagación de X es mayor que la de Y, por lo que el índice de refracción de X es mayor que el de Y. La diferencia entre ambos índices de refracción se denomina Birrefringencia Lineal.
Si esto sucede es imposible medir nada, no hay efecto Faraday que observar.
¿Cómo podemos controlarlo o cancelarlo?
Imagina que fabricamos una pieza de vidrio isotrópica: ambos índices de refracción serían los mismos a medida que viajan a través de ella. Esto significa que se puede comenzar a medir el efecto Faraday y, por lo tanto, la variación del campo electromagnético.
Un cable de F.O. también es un trozo delgado de vidrio isotrópico. Pero ¡cuidado! Si lo doblas o tensas dejará de ser isotrópico.
Entonces, ¿cómo se construyen los OCT para garantizar que esto no suceda?
Con vidrios isotrópicos volumétricos
Utilizando vidrios isotrópicos volumétricos de unas pocas pulgadas de espesor, tratando de fabricar la estructura interna del vidrio para que sea realmente lineal, para que la luz y el campo magnético viajen a la misma velocidad. Aun así, el efecto Faraday solo se puede ver cuando es lo suficientemente grande; es decir, cuando está midiendo Corrientes Altas y estas son estables.
Los OCT creados de esta manera se pueden usar para equipos saludables de ALTA potencia, pero no para detectar y diagnosticar faltas y degradaciones, porque no puede tener la sensibilidad requerida.
Usando HIBI Spun, especialmente fibra óptica de torsión
Si una fibra óptica se tensiona, la Birrefringencia Lineal se cancela. Pero si se vuelve a torcer, o se deja un codo al enrollarlo, reaparecerá y se volverá a perder la medida. También se necesita un buen espejo al final para reenviar la señal, que no modifique la propiedad de la luz con los cambios de temperatura.
Esto tiene un coste de 30 €/m, lo que significa que un OCT de medición de alta tensión que necesita alrededor de 200m de fibra tiene un coste inicial de 6000 € solo en fibra.
Uso de fibra monomodo
LUMIKER utiliza bobinado interno y torsión en la fibra con fibras G652. El resultado es un cable de fibra estable, garantizando que las curvaturas se mantengan delgadas y un ingrediente secreto final para mantener su estrés mecánico bajo y evitar los protectores normales para la fusión.
Con esto tenemos un OCT que puede tomar medidas tan estables como en 1, con una sensibilidad y precisión 1:10 mayor (estamos trabajando en el objetivo de medida 0,1%).
Podemos medir rangos enormes (0A hasta Corrientes de Cortocircuito) pero con una diferencia de precio de 1:10 a 2.
Si necesitas un transformador de corriente y quieres pasarte a la fibra óptica (pasiva, ATEX, EMC, sin mantenimiento), ¡contáctanos!