Resumen de Sensor de acoplamiento inductivo para la medida de pulsos de corriente de alta frecuencia: aplicación para la medida y detección de descargas parciales

Mónica Victoria Rojas Moreno

• El propósito de esta tesis es la presentación del diseño e implementación de un sensor que detecta señales de alta frecuencia entre las unidades y decenas de MHz. Consiste en una espira conductora rectangular que funciona por acoplamiento inductivo. Su modelo eléctrico se realiza en parámetros concentrados y la determinación de los valores de su circuito equivalente se hace por medio de tres análisis: uno basado en la teoría electromagnética, otro mediante elementos nitos y nalmente, uno experimental con un analizador de impedancias. Posteriormente, a partir del análisis teórico y experimental de la respuesta en frecuencia, se establece que la banda del sensor puede llegar hasta los 40 MHz con un error en la medida de aproximadamente un 4 %. La validación del sensor se realiza por medio de la detección de descargas parciales, por su importancia en el estudio del envejecimiento de aislantes eléctricos. Las pruebas se realizan sobre tres objetos de prueba utilizando un montaje conforme a la norma IEC 60270. El primero, constituido por una lámina dieléctrica limitada por un electrodo y el plano de tierra; el segundo, el aislamiento de un motor de baja tensión; y el tercero, un prototipo para medidas de descargas tipo corona. Las medidas se realizan simultáneamente con una resistencia que se toma como referencia y con un transformador de corriente de alta frecuencia (High Frequency Current Transformer, HFCT) que permite la comparación del prototipo con un transductor comercial del mismo tipo. Para cuantificar las medidas obtenidas con el sensor propuesto, se calculan los valores cuadráticos medios de cada pulso de corriente entregado por cada sensor y se realiza la comprobación de la similitud de las formas de onda mediante el cálculo de coeficientes de correlación. Posteriormente, con el fin de modificar la respuesta derivativa del sensor se presentan dos prototipos, uno con una etapa integradora y otro, más e ciente, obtenido con una pequeña resistencia en los terminales de la espira inductiva que entrega una señal proporcional a la corriente mediante una autointegración. Para estos prototipos también se realiza la validación en el laboratorio y se determina el error introducido en la medida. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------