La Guía Completa de Cableado de Transformadores 2025: Su Manual Práctico Definitivo

Para: Ingenieros eléctricos, técnicos, usuarios industriales, aficionados al bricolaje, especialistas en compras

Los transformadores son componentes vitales en cualquier sistema de energía eléctrica, y un cableado correcto y seguro es primordial. Tanto si desea convertir la tensión como distribuir la corriente o aislar sistemas, es esencial que cualquier persona del sector eléctrico conozca a fondo el cableado de los transformadores. En 2025, las tecnologías eléctricas y las normas de seguridad siguen evolucionando. Esta completa guía le proporciona los conocimientos más actualizados y prácticos sobre el cableado de transformadores, abarcando desde conceptos fundamentales hasta configuraciones avanzadas, protocolos de seguridad y resolución de problemas.

1. Fundamentos del cableado de transformadores

1.1 ¿Qué es el cableado de los transformadores?

El cableado de un transformador es simplemente el proceso de conectar correctamente las líneas de alimentación a los devanados primario (entrada) y secundario (salida) de un transformador. Su función principal es regular la tensión y la corriente para satisfacer las demandas específicas de potencia de diversos equipos o sistemas. Los transformadores desempeñan un papel indispensable en los sistemas eléctricos, ya que transmiten de forma segura y eficaz la energía eléctrica de alta tensión a los usuarios finales o aumentan la potencia de baja tensión para su transmisión a larga distancia. Un cableado correcto garantiza el correcto funcionamiento del transformador y, lo que es más importante, garantiza la seguridad personal y de los equipos, evitando problemas como caídas de tensión, cortocircuitos o sobrecargas.

1.2 Cableado en serie frente a cableado en paralelo

Comprender las conexiones en serie y en paralelo es fundamental para el cableado de los transformadores.

• Cableado de serie: Se trata de conectar varios devanados de transformador de extremo a extremo. En esta configuración, las tensiones se sumanmientras que el la corriente permanece constante. Suele utilizarse para aumentar la tensión, por ejemplo, en determinados equipos de ensayo o aplicaciones industriales específicas.

• Cableado en paralelo: En este caso, los terminales correspondientes de varios devanados de transformador (o varios transformadores individuales) están conectados entre sí. En esta configuración, el la tensión permanece constantemientras que el corriente suma o distribuyeaumentando así la capacidad total de corriente. Las conexiones en paralelo son habituales en aplicaciones que requieren una salida de corriente elevada, como la alimentación de varias cargas de alta potencia.

La elección entre serie y paralelo depende de sus necesidades específicas: ¿necesita mayor tensión o mayor capacidad de corriente?

1.3 Lados primario y secundario

Un transformador tiene dos secciones principales:

• Lado primario (alta tensión/entrada): Es el lado del transformador que recibe la energía eléctrica de la fuente de alimentación. Suele estar conectado a la red eléctrica y funciona a una tensión más alta. En las placas de características y los diagramas de cableado de los transformadores, los terminales primarios suelen estar etiquetados como H1, H2, H3....

• Lado secundario (baja tensión/salida): Es el lado del transformador que suministra energía eléctrica a la carga. La tensión de salida, una vez convertida por el transformador, suele ser inferior. Los terminales secundarios suelen llevar la siguiente etiqueta X1, X2, X3....

Distinguir correctamente entre los devanados primario y secundario es crucial para un funcionamiento seguro y unas conexiones correctas. Consulte siempre la placa de características y el diagrama de cableado del transformador para identificarlos.

1.4 Cableado monofásico frente a trifásico

Los sistemas eléctricos se clasifican por el número de fases, lo que influye en el cableado de los transformadores:

• Cableado de transformadores monofásicos: Estos transformadores, utilizados habitualmente en viviendas y pequeños comercios, suelen tener un devanado primario y otro secundario. El cableado es relativamente sencillo, y consiste principalmente en conexiones de línea de entrada y salida.

• Cableado de transformadores trifásicos: Muy utilizados en instalaciones industriales y grandes comercios, constan de tres bobinados primarios y tres secundarios. Ofrecen una potencia de salida más estable y una mayor eficacia de transmisión. Los métodos de cableado trifásico, como estrella (Y) y triángulo ($\Delta$), son más complejas y requieren un mayor nivel de conocimientos técnicos.

Comprender estos conceptos básicos es un requisito previo para profundizar en el cableado de los transformadores.

Leer más：Normas de Eficiencia de Transformadores y Análisis de Pérdidas: Una Guía Completa (Conforme IEC & DOE)

2. Guía de cableado en serie

2.1 ¿Qué es el cableado en serie?

Cableado en serie consiste en conectar varios devanados de un transformador (o varios transformadores independientes) de extremo a extremo, creando una única vía de corriente. En esta configuración, la corriente que circula por cada devanado es la misma, mientras que la tensión total es la suma algebraica de las tensiones de los devanados individuales.

2.2 Diagrama de conexión en serie

(Inserte aquí el diagrama: Ilustre dos o más devanados/transformadores conectados en serie, etiquetando los terminales de entrada/salida H1, H2, X1, X2, etc., y mostrando la suma de tensiones).

• Ilustración típica: El H2 de un bobinado primario se conecta al X1 de un bobinado secundario (o viceversa), formando un bucle continuo. La tensión de salida final es la suma de las tensiones en los dos devanados.

2.3 ¿Cuándo utilizar el cableado en serie?

El cableado en serie se utiliza principalmente en los siguientes casos:

• Aumento de tensión: Cuando necesite obtener una tensión de salida más alta a partir de una tensión de entrada más baja, puede conseguirlo conectando devanados secundarios en serie. Por ejemplo, conectando dos bobinados secundarios de 120 V en serie para obtener una salida de 240 V.

• Aplicaciones típicas para devanados múltiples en serie:

  • Fuentes de alimentación de laboratorio: Aplicaciones que requieren un ajuste flexible de la tensión.

  • Determinados equipos de calefacción industrial: Dispositivos que requieren altas tensiones específicas para funcionar.

  • Equipos de ensayo de alta tensión: Se utiliza para generar altas tensiones específicas para pruebas de aislamiento o rigidez dieléctrica.

2.4 Precauciones de cableado en serie

• Corriente serie constante, distribución de tensión: Asegúrese de que todos los devanados conectados en serie tienen el misma intensidad de corriente. De lo contrario, una corriente excesiva podría dañar el devanado de menor potencia. La distribución de la tensión total depende de la relación de vueltas de cada bobinado.

• Impacto del fallo en serie: Un fallo (como un circuito abierto o un cortocircuito) en uno de los devanados interrumpirá o provocará un funcionamiento anormal de todo el circuito en serie.

• Polaridad: Cuando realice conexiones en serie, respete estrictamente las polaridades de los bobinados (normalmente indicadas mediante marcas de puntos o etiquetas de terminales). De lo contrario, puede producirse una anulación de la tensión en lugar de una suma, o incluso un cortocircuito.

Más información：¿Qué es un transformador eléctrico? Función, diseño y principio de funcionamiento

3. Guía de cableado en paralelo

3.1 ¿Qué es el cableado en paralelo?

Cableado paralelo consiste en conectar entre sí los terminales homónimos de varios devanados de un transformador (o de varios transformadores independientes), formando varias vías de corriente paralelas. En esta configuración, la tensión en cada devanado es la misma, mientras que la corriente total es la suma algebraica de las corrientes de los devanados individuales.

3.2 Diagrama de conexión en paralelo

(Inserte aquí el diagrama: Ilustre dos o más devanados/transformadores conectados en paralelo, etiquetando los terminales de entrada/salida H1, H2, X1, X2, etc., y mostrando la suma de corrientes).

• Ilustración típica: El H1 de un bobinado primario se conecta al H1 de otro bobinado primario, y el H2 se conecta a H2. Del mismo modo, X1 se conecta a X1, y X2 se conecta a X2 para los devanados secundarios. La corriente de salida final es la suma de las corrientes de los devanados individuales, mientras que la tensión permanece constante.

3.3 ¿Cuándo utilizar el cableado en paralelo?

El cableado en paralelo se utiliza principalmente en los siguientes casos:

• Aumento de la capacidad actual: Cuando un transformador único o devanado no puede suministrar la corriente total requerida por la carga, puede aumentar la capacidad total de salida de corriente conectando varios devanados o transformadores en paralelo. Esto es muy habitual en grandes fábricas o edificios comerciales.

• Fuente de alimentación estable para varias cargas: Un sistema paralelo puede suministrar corriente estable y suficiente para múltiples cargas, al tiempo que mejora la fiabilidad del sistema. Si falla una unidad paralela, las demás pueden seguir suministrando corriente (aunque la capacidad disminuirá).

• Redundancia: En aplicaciones críticas, las conexiones en paralelo proporcionan redundancia. Si un transformador requiere mantenimiento o experimenta un fallo, otros transformadores pueden seguir suministrando energía, minimizando el tiempo de inactividad.

3.4 Precauciones de cableado en paralelo

• Tensión constante, distribución de corriente: Todos los devanados o transformadores conectados en paralelo deben tener idéntica tensión nominal. Si las tensiones no coinciden, pueden producirse corrientes circulantes que sobrecalienten el transformador, reduzcan su eficiencia o incluso lo dañen.

• Prevención de corrientes circulantes y reparto desigual de la carga:

  • Adaptación de impedancias: Los transformadores en paralelo deben tener impedancias porcentuales similares. Las impedancias desajustadas pueden dar lugar a una distribución desigual de la corriente de carga, en la que el transformador con menor impedancia transporta una corriente mayor, lo que puede provocar una sobrecarga.

  • Polaridad: La polaridad de todos los devanados en paralelo debe ser estrictamente coherente; de lo contrario, se producirá un cortocircuito.

  • Consistencia del ángulo de fase: Para los transformadores trifásicos en paralelo, los grupos vectoriales deben ser compatibles para garantizar la coherencia del ángulo de fase, ya que la incompatibilidad también generará corrientes circulantes importantes.

• Conexiones seguras: Todos los puntos de conexión en paralelo deben ser seguros y fiables, garantizando una baja resistencia para evitar el sobrecalentamiento localizado.

Más información:Transformadores de Alta Tensión vs. Transformadores de Baja Tensión: Diferencias clave y aplicaciones en el mundo real

4. Cómo leer los diagramas de cableado del transformador

Dominar la interpretación de los diagramas de cableado de los transformadores es el primer paso crucial para un cableado seguro y correcto.

4.1 Símbolos y normas comunes

Los diagramas de cableado suelen ajustarse a normas internacionales o regionales, como:

• CEI (Comisión Electrotécnica Internacional): Ampliamente utilizado en Europa y en muchos países del mundo.

• IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos): De uso común en Estados Unidos y Norteamérica.

• ANSI (Instituto Nacional Estadounidense de Normalización): También se utiliza con frecuencia en Norteamérica.

Símbolos comunes:

• Terminales H (primarios): Normalmente etiquetados como H1, H2, H3, etc., representan los terminales del devanado primario del transformador.

• Terminales X (secundarios): Generalmente etiquetados X1, X2, X3, etc., representan los terminales del devanado secundario del transformador.

• Símbolo de conexión a tierra: Símbolo con tres líneas paralelas que indica que el equipo debe estar conectado a tierra de forma fiable.

• Representación sinuosa: A menudo se representan como bobinas cuadradas o circulares, a veces con marcas de puntos para indicar la polaridad del bobinado.

• Disyuntores/fusibles: Dispositivos de protección de circuitos.

• Interruptores, contadores: Se utiliza para controlar y supervisar los parámetros eléctricos.

4.2 Cómo identificar serie y paralelo en los diagramas

• Diagramas de cableado en serie: En los diagramas, los devanados en serie se muestran normalmente como conexiones de extremo a extremolo que significa que el terminal de salida de un bobinado se conecta directamente al terminal de entrada de otro, formando una trayectoria continua.

• Esquemas de conexión en paralelo: Los devanados en paralelo suelen ilustrarse con todos los terminales del mismo nombre conectados entre sí. Por ejemplo, todos los H1 están conectados y todos los H2 están conectados, formando caminos paralelos.

4.3 Comprensión de grupos vectoriales (Dyn11, etc.)

Grupo vectorial es una denominación específica para los transformadores trifásicos, que indica el relación de fase entre los devanados primario y secundario. Por ejemplo, Din11 significa:

• D (Delta): Los devanados primarios están conectados en configuración triángulo.

• y (Wye): Los devanados secundarios están conectados en estrella.

• n (Neutro): Un punto neutro sale de los devanados secundarios conectados a Wye.

• 11: Indica que la tensión secundaria va 330 grados por detrás de la primaria (o 30 grados por delante). El número representa la posición de la aguja horaria en un reloj, por ejemplo, las 11 en punto.

Comprender correctamente los grupos vectoriales es vital para el funcionamiento en paralelo de los transformadores trifásicos. Sólo los transformadores con grupos vectoriales compatibles pueden funcionar en paralelo; de lo contrario, pueden producirse corrientes circulantes significativas y daños en los equipos.

4.4 Análisis de ejemplos reales

(Inserte aquí una captura de pantalla parcial de un diagrama típico de cableado de un transformador monofásico o trifásico y realice un análisis paso a paso).

• Pasos del análisis:

  1. Identificar los terminales primario y secundario: Localiza etiquetas como H1, H2, X1, X2.

  2. Determinar el tipo de conexión: A partir del diagrama, identifica si se trata de una conexión en serie o en paralelo.

  3. Identificar la toma de tierra: Busque el símbolo de conexión a tierra y asegúrese de que la conexión a tierra sea segura.

  4. Comprender los dispositivos de protección: Identificar disyuntores, fusibles y otros elementos de protección.

  5. ** (Específico para trifásicos) Compruebe el grupo vectorial**: Para los diagramas trifásicos, localice la designación del grupo vectorial y comprenda su significado.

El análisis de ejemplos reales le ayuda a unir los conocimientos teóricos con la aplicación práctica, lo que le permite manejar diversos escenarios de cableado con mayor eficacia.

5. Herramientas y seguridad para el cableado de transformadores

La seguridad es primordial en cualquier trabajo eléctrico. El cableado de transformadores implica altas tensiones y corrientes, por lo que es obligatorio cumplir estrictamente los protocolos de seguridad.

5.1 Lista de herramientas esenciales

Antes de iniciar el cableado, asegúrese de que dispone de las siguientes herramientas:

• Juego de destornilladores aislados: Asegúrese de que los destornilladores tienen mangos aislados eléctricamente.

• Pelacables: Para retirar con precisión el aislamiento de los cables, evitando dañar los conductores.

• Herramienta de prensado/Prensaterminales: Para crimpar terminales de forma segura.

• Multímetro (digital): Para medir tensión, corriente, resistencia y realizar pruebas de continuidad.

• Guantes aislantes: Equipos de protección individual esenciales para trabajos con alta tensión.

• Gafas de protección: Proteja los ojos de los arcos eléctricos o de los residuos que puedan salir despedidos.

• Comprobador de tensión/Detector de tensión sin contacto: Para verificar la desenergización antes de tocar los cables.

• Llave dinamométrica: Para garantizar que las conexiones de los terminales se aprietan al par especificado, evitando que se aflojen.

• Cuchillo de electricista: Para pelado y recorte auxiliares.

• Etiquetadora/Etiquetas: Para marcar claramente cables y terminales, evitando confusiones.

5.2 Protocolo de seguridad previo al cableado

• Aislamiento eléctrico (bloqueo/etiquetado): Antes de comenzar cualquier trabajo, desconecte siempre toda la alimentación pertinente al transformador. Coloque etiquetas de advertencia de "No Operar", "Peligro" o similares en los interruptores y aplique candados. Este es el paso más importante para evitar accidentes por descarga eléctrica.

• Inspección del entorno de trabajo:

  • Asegúrese de que la zona de trabajo esté seca, limpia y libre de materiales inflamables o explosivos.

  • Proporcione una iluminación adecuada.

  • Garantizar espacio suficiente para el funcionamiento.

  • Evite el cableado exterior en condiciones meteorológicas adversas (por ejemplo, tormentas eléctricas).

• Antiestático, prevención de fugas: En entornos húmedos o especiales, considere la posibilidad de utilizar ropa antiestática y asegúrese de que todos los equipos y herramientas de prueba estén correctamente conectados a tierra.

• Uso de equipos de protección individual (EPI): Utilice siempre guantes aislantes, gafas de seguridad, calzado aislante y ropa de trabajo adecuada.

5.3 Cableado de seguridad del proceso

• Seguir la secuencia: Siga las secuencias de cableado estándar, empezando normalmente por el cable de tierra, luego el cable neutro y, por último, los conductores de fase.

• Evite cortocircuitos y conexiones inversas: Compruebe cuidadosamente los diagramas de cableado y las etiquetas de los terminales para asegurarse de que las conexiones de los cables son correctas. Evite cortocircuitos entre diferentes fases o entre fase y neutro/tierra.

• Garantizar la estanqueidad de los terminales: Todos los tornillos y tuercas deben apretarse al par de apriete especificado por el fabricante para evitar conexiones sueltas que provoquen sobrecalentamiento o averías. Utilice una llave dinamométrica para la verificación.

• Aislamiento: Todas las conexiones de conductores expuestos deben aislarse adecuadamente con cinta aislante, tubo termorretráctil o tapones aislantes.

• Regla de las dos personas: Si es posible, tenga una segunda persona presente cuando realice trabajos eléctricos de alta tensión para que le ayude en caso de emergencia.

5.4 Inspección posterior al cableado

Antes de la puesta en tensión, realice una inspección minuciosa:

• Prueba de continuidad: Utilice un multímetro para comprobar la continuidad en todos los puntos de conexión, asegurándose de que no haya circuitos abiertos.

• Medición de la tensión: Después de energizar (con precaución), utilice un multímetro para medir los voltajes primario y secundario para confirmar que coinciden con lo esperado.

• Prueba de resistencia del aislamiento: Utilice un megóhmetro (megger) para medir la resistencia del aislamiento entre los devanados, y entre éstos y tierra, para asegurarse de que no haya cortocircuitos ni daños en el aislamiento.

• Doble comprobación de la conexión a tierra: Vuelva a verificar que todas las conexiones a tierra son seguras y fiables.

• Inspección visual: Inspeccione visualmente todas las conexiones para comprobar que están limpias y seguras y que no hay conductores expuestos.

6. Guía paso a paso del cableado del transformador

He aquí una guía general paso a paso para el cableado de transformadores. Tenga en cuenta que los procedimientos específicos pueden variar en función del tipo de transformador y de las instrucciones del fabricante. Consulte siempre el manual de instalación específico de su transformador antes de iniciar cualquier trabajo.

6.1 Paso 1: Identificación del terminal

• Consulte la placa de características y el diagrama de cableado: En primer lugar, lea atentamente la placa de características del transformador y el diagrama de cableado que lo acompaña para conocer las designaciones de los terminales primarios (H1, H2, etc.) y secundarios (X1, X2, etc.), las tensiones nominales, la capacidad en kVA y otra información.

• Distinguir la polaridad: Utilice las marcas de puntos cerca de los terminales o las instrucciones del fabricante para determinar la polaridad del bobinado, que es crucial para las conexiones en serie y en paralelo.

• Terminales limpios: Asegúrese de que todos los terminales estén limpios y libres de oxidación para un buen contacto.

6.2 Paso 2: Proceso de cableado en serie

(Se aplica a la conexión en serie de devanados internos dentro de un único transformador o de varios transformadores en serie)

1. Determinar el objetivo de conexión: Por ejemplo, conectar dos bobinados secundarios de 120 V en serie para obtener una salida de 240 V.

2. Conectar punto medio: Conecte un terminal de salida del primer devanado (por ejemplo, X2) al terminal de entrada del segundo devanado (por ejemplo, X1).

3. Enrutar conexiones externas: Saca el terminal de entrada restante del primer devanado (por ejemplo, X1) y el terminal de salida restante del segundo devanado (por ejemplo, X2) como terminales de salida totales.

4. Asegurar y aislar: Utilice conectores adecuados para asegurar todos los puntos de conexión y garantizar un aislamiento completo.

6.3 Paso 3: Proceso de cableado en paralelo

(Se aplica a la conexión en paralelo de devanados internos dentro de un único transformador o de varios transformadores en paralelo)

1. Verificar tensión y polaridad: Asegúrese de que todos los devanados o transformadores que se van a poner en paralelo tienen la misma tensión nominal, polaridad (para monofásicos), grupos vectoriales compatibles (para trifásicos) e impedancia adaptada.

2. Conectar terminales de igual nombre (un extremo): Conecte todos los terminales de entrada con el mismo nombre de los devanados en paralelo (por ejemplo, todos los X1) para formar un punto de entrada común.

3. Conecte los terminales del mismo nombre (otro extremo): Conecte todos los demás terminales de salida con el mismo nombre de los devanados en paralelo (por ejemplo, todos los X2) para formar un punto de salida común.

4. Enrutar conexiones externas: Saca el total de las líneas de entrada y salida de estos puntos de conexión comunes.

5. Asegurar y aislar: Asegúrate de que todas las conexiones sean seguras y fiables, y aíslalas bien.

6.4 Paso 4: Puesta a tierra del transformador

La toma de tierra es un aspecto fundamental de la seguridad eléctrica.

1. Identificar el terminal de tierra: La caja del transformador suele tener un terminal o símbolo de toma de tierra específico.

2. Seleccione el conductor de puesta a tierra adecuado: El tamaño del conductor de puesta a tierra debe cumplir los códigos eléctricos locales (por ejemplo, NEC) y suele estar relacionado con el tamaño de los conductores de fase.

3. Conectar el cable de tierra: Conecte firmemente el cable de tierra al terminal de tierra del transformador y al electrodo de tierra principal o al sistema de tierra del edificio.

4. Comprobar la resistencia de puesta a tierra: Si las condiciones lo permiten, utilice un comprobador profesional de resistencia de puesta a tierra para medir la resistencia de puesta a tierra y asegurarse de que cumple los requisitos del código.

6.5 Paso 5: Pruebas finales

Una vez finalizado el cableado, no conecte inmediatamente la alimentación. Como se describe en Apartado 5.4realizar una pruebas de continuidad, mediciones de tensión y pruebas de resistencia del aislamientoy realice una inspección visual de todas las conexiones. Sólo cuando todos los resultados de las pruebas cumplan las expectativas y no haya riesgos para la seguridad, debe proceder a la energización.

7. Configuraciones comunes de cableado de transformadores

Los transformadores trifásicos tienen varias configuraciones de cableado comunes, cada una con ventajas, desventajas y escenarios de aplicación únicos.

7.1 Visión general de las configuraciones de cableado

Los principales métodos de cableado trifásico incluyen:

• Conexión en estrella (Wye/Y): Dispone de un punto neutro, capaz de alimentar cargas monofásicas y trifásicas.

• Delta ($\Delta$) Conexión: Sin punto neutro, utilizado principalmente para cargas trifásicas.

• Delta abierto: Utiliza dos transformadores monofásicos para suministrar energía trifásica.

• Zig-Zag: A menudo se utiliza para conectar a tierra transformadores para proporcionar un punto neutro.

7.2 Conexión en estrella

• Características: Un extremo de cada uno de los devanados trifásicos se conecta para formar un punto neutro común (punto estrella), y los otros extremos sirven de salida trifásica.

• Ventajas:

  • Puede proporcionar salidas de tensión monofásicas y trifásicas (por ejemplo, sistema 208Y/120V).

  • El punto neutro puede conectarse a tierra, lo que ayuda a limitar las sobretensiones y mejora la seguridad del sistema.

  • El conductor neutro puede equilibrar las corrientes cuando las cargas trifásicas están desequilibradas.

• Desventajas: Menor tensión de bobinado, lo que requiere conductores de mayor calibre para la misma potencia nominal.

• Aplicaciones típicas: Distribución residencial, comercial e industrial, especialmente cuando hay muchas cargas monofásicas.

7.3 Conexión Delta

• Características: Los devanados trifásicos se conectan de extremo a extremo para formar un bucle triangular cerrado, sin punto neutro.

• Ventajas:

  • Puede seguir funcionando en una configuración de triángulo abierto, proporcionando energía trifásica parcial, incluso si falla un devanado.

  • Mayor tensión de bobinado, que puede reducir el tamaño de los conductores.

  • Proporciona una vía interna para las corrientes armónicas de tercer orden.

• Desventajas: No puede proporcionar directamente tensión monofásica; las cargas desequilibradas pueden provocar tensiones de fase desequilibradas.

• Aplicaciones típicas: Entornos industriales, como el accionamiento de grandes motores trifásicos, o como conexión del lado primario para sistemas de distribución.

7.4 Conexiones en triángulo abierto y en zig-zag

• Delta abierto:

  • Características: Consiste en dos transformadores monofásicos que proporcionan energía trifásica.

  • Ventajas: Menor coste, adecuado para el suministro eléctrico trifásico en aplicaciones con cargas pequeñas; puede seguir suministrando energía si falla un transformador.

  • Desventajas: La capacidad es de sólo unos 57,7% de una conexión Delta completa de tres transformadores; puede dar lugar a tensiones de fase desequilibradas.

  • Aplicaciones típicas: Pequeñas fábricas, suministro temporal de energía o sistemas de reserva.

• Zig-Zag:

  • Características: Cada devanado se divide en dos partes y se interconecta con una parte de un devanado de fase adyacente.

  • Ventajas: Utilizado principalmente como transformador de puesta a tierra para proporcionar un punto neutro artificial a los sistemas Delta que carecen de él, facilitando la protección de puesta a tierra; suprime eficazmente los armónicos de tercer orden.

  • Desventajas: Estructura más compleja, coste más elevado.

  • Aplicaciones típicas: Proporcionar un punto de referencia de puesta a tierra en los sistemas eléctricos que carecen de línea neutra, utilizado para eliminar la tensión de secuencia cero.

7.5 Elegir la configuración adecuada

Para seleccionar la configuración adecuada del cableado del transformador hay que tener en cuenta varios factores:

• Escenarios de aplicación:

  • Aplicaciones industriales: A menudo se prefiere triángulo-triángulo o triángulo- estrella para satisfacer las demandas de carga trifásica de alta potencia.

  • Aplicaciones comerciales: Wye-Wye o Delta-Wye son comunes para satisfacer simultáneamente cargas trifásicas y monofásicas (por ejemplo, iluminación, tomas de corriente).

  • Aplicaciones residenciales: Normalmente transformadores monofásicos, o derivaciones monofásicas de un sistema trifásico en estrella.

• Tipo de carga: ¿La carga es puramente trifásica, puramente monofásica o una mezcla de ambas?

• Requisitos de conexión a tierra: ¿Necesita el sistema un punto neutro para la conexión a tierra?

• Cuestiones armónicas: ¿Existe una distorsión armónica significativa en el sistema?

• Economía: Diferencias de coste y eficacia entre configuraciones.

• Fiabilidad y redundancia: ¿Se requiere la capacidad de hacer frente a un único fallo del transformador?

Evaluando estos factores, podrá elegir la configuración de cableado del transformador que mejor se adapte a sus necesidades específicas.

8. Localización de averías en el cableado del transformador

Incluso con el máximo cuidado, pueden producirse errores durante el cableado, o los transformadores pueden mostrar un comportamiento anómalo. Dominar las técnicas de resolución de problemas es esencial.

8.1 Errores comunes de cableado

• Polaridad invertida: Especialmente cuando se conectan devanados en serie o en paralelo, la polaridad invertida puede provocar cancelaciones de tensión, cortocircuitos o corrientes circulantes graves.

• Conexiones incorrectas de los terminales: Conectar el primario con el secundario, o conectar incorrectamente líneas de fases diferentes.

• Toma de tierra deficiente o inexistente: Que provoquen el funcionamiento incorrecto de los armarios de los equipos energizados o de los dispositivos de protección.

• Dimensionamiento inadecuado de los cables: Provocando el sobrecalentamiento del conductor o incluso su quemado.

• Conexiones sueltas: Causa una resistencia de contacto excesiva, lo que provoca calentamiento o formación de arcos en los puntos de conexión.

• Grupos vectoriales de transformadores trifásicos desajustados: Provocando grandes corrientes circulantes durante el funcionamiento en paralelo.

8.2 Desajuste de tensión y corriente

• Tensión de salida demasiado alta/baja:

  • Causas: Tensión de entrada anormal, relación de vueltas del transformador incorrecta, subcarga/sobrecarga, conexiones incorrectas de los devanados (por ejemplo, adición incorrecta de tensión en los devanados en serie).

  • Solución de problemas: Mida la tensión de entrada; compruebe si la placa de características del transformador coincide con el cableado real; examine las condiciones de carga.

• Corriente de salida anormal (demasiado alta/baja):

  • Causas: Cortocircuito/circuito abierto de la carga, capacidad insuficiente del transformador, distribución desigual de la carga en transformadores en paralelo, fallo interno del devanado.

  • Solución de problemas: Medir la corriente de carga; comprobar la adaptación de la impedancia del transformador en paralelo; comprobar la normalidad de los devanados del transformador.

8.3 Cortocircuito / circuito abierto

• Cortocircuito:

  • Síntomas: Los dispositivos de protección (disyuntores, fusibles) se disparan, el transformador emite ruidos anormales o humo, sobrecalentamiento severo.

  • Causas: Errores de cableado (cortocircuitos fase-fase, fase-tierra), daños en el aislamiento del bobinado, cortocircuito de la carga.

  • Solución de problemas: Desconecte inmediatamente la tensión. Utilice un multímetro para comprobar la resistencia entre fases, y entre fases y tierra, para localizar caminos de baja resistencia.

• Circuito abierto:

  • Síntomas: Sin salida de tensión, o ausencia parcial de tensión de fase.

  • Causas: Conexiones sueltas, cables rotos, bobinados abiertos, dispositivos de protección disparados.

  • Solución de problemas: Utilice un multímetro para realizar pruebas de continuidad, comprobando la continuidad de cada segmento de cable y bobinado.

8.4 Problemas de sobrecalentamiento y ruido

• Sobrecalentamiento:

  • Causas: Sobrecarga (capacidad insuficiente del transformador), mala ventilación, bobinados en cortocircuito (parcial o entre espiras), bajo nivel de aceite (tipo lleno de aceite), corrientes armónicas excesivas, corrientes circulantes en transformadores en paralelo.

  • Solución de problemas: Compruebe la corriente de carga; limpie las aberturas de ventilación; realice pruebas de aislamiento; mida el nivel de aceite; compruebe el contenido de armónicos.

• Zumbido anormal:

  • Causas: Laminados sueltos del núcleo, efecto de magnetostricción, vibración del devanado, sobretensión, corrientes armónicas, corrientes circulantes en transformadores en paralelo.

  • Solución de problemas: Compruebe los pernos de sujeción del núcleo; mida la tensión de entrada; analice las formas de onda de la corriente.

8.5 Cómo solucionar problemas de cableado

1. La seguridad ante todo: Corte inmediatamente la alimentación eléctrica y aplique los procedimientos de bloqueo y etiquetado.

2. Recopilar información: Registre los síntomas de la avería, la hora en que se produjo y las condiciones de funcionamiento del equipo.

3. Inspección visual: Compruebe si hay marcas de quemaduras, conexiones sueltas o aislamiento dañado.

4. Verificar el esquema eléctrico: Compare el cableado real con el diagrama, comprobando cada conexión.

5. Comprobación de instrumentos:

   • Estado sin tensión: Realice pruebas de resistencia y continuidad para encontrar cortocircuitos o circuitos abiertos.

   • Estado Energizado (con precaución): Mida la tensión y la corriente, comparándolas con los valores nominales.

6. Analizar y diagnosticar: A partir de los resultados de las pruebas y los síntomas de avería, determine las posibles causas.

7. Reparación de aperos: Repare según diagnóstico, como apretar conexiones, sustituir componentes dañados o corregir errores de cableado.

8. Vuelva a probar: Después de la reparación, vuelva a realizar pruebas de seguridad exhaustivas (por ejemplo, prueba de aislamiento, prueba de tensión/corriente) para asegurarse de que se ha eliminado el fallo.

9. Escenarios de cableado especial del transformador

Más allá de las conexiones estándar, los transformadores tienen métodos de cableado específicos para aplicaciones concretas.

9.1 Cableado del transformador reductor (480 V a 208 V, 240 V, 120 V)

• Propósito: Para reducir la tensión de red más alta a la tensión más baja requerida por el equipo.

• Aplicaciones típicas:

  • Reductor industrial: Reducción del suministro trifásico de 480 V de una fábrica a 208 Y/120 V para iluminación, receptáculos y equipos más pequeños.

  • Reductor comercial: Reducción de 480 V o 277 V de un edificio comercial a 120 V/240 V para alimentación general.

• Consideraciones sobre el cableado: Suele emplear conexiones Delta-Yey o Wye-Yey, eligiendo si es necesaria una línea neutra en función del tipo de carga.

9.2 Cableado del transformador elevador (208 V a 480 V, 220 V a 440 V)

• Propósito: Para aumentar una tensión de fuente inferior a una tensión superior requerida por el equipo.

• Aplicaciones típicas:

  • Arranque de motores grandes: Algunos motores grandes pueden requerir una tensión de arranque superior.

  • Transmisión a larga distancia (interna): Dentro de una fábrica, la tensión puede incrementarse en zonas locales para reducir las pérdidas en la línea.

  • Intensificación de la salida del generador: Aumento de la tensión de salida de un generador antes de conectarlo a la red.

• Consideraciones sobre el cableado: Lo contrario de la reducción, pero los protocolos de seguridad y los requisitos de polaridad son igualmente importantes.

9.3 Cableado del transformador de aislamiento

• Propósito: Proporcionar aislamiento eléctrico, separando físicamente la carga de la fuente de alimentación para suprimir el ruido, reducir los armónicos y mejorar la seguridad personal. No hay conexión eléctrica directa entre los devanados primario y secundario.

• Características: La relación de vueltas entre el primario y el secundario suele ser de 1:1, pero también existen tipos de paso ascendente o descendente.

• Consideraciones sobre el cableado: Debe respetar estrictamente sus propiedades de aislamiento, garantizando que el lado secundario esté totalmente flotante o conectado a tierra, según sea necesario.

• Aplicaciones típicas: Equipos médicos, instrumentación sensible, sistemas de audio, centros de datos.

9.4 Cableado del autotransformador

• Propósito: Para lograr la transformación de la tensión compartiendo una parte del devanado, ofreciendo un menor tamaño, menor coste y mayor eficiencia en comparación con los transformadores de aislamiento.

• Características: Existe una conexión eléctrica directa entre los devanados primario y secundario.

• Consideraciones sobre el cableado: No puede utilizarse en aplicaciones que requieran aislamiento debido a la conexión eléctrica directa; debe calcularse cuidadosamente la capacidad de carga del devanado compartido.

• Aplicaciones típicas: Arranque de motores, reguladores de tensión, lado de baja tensión de los sistemas de transmisión a larga distancia.

9.5 Cableado de transformadores de sistemas solares y renovables

• Propósito: Para elevar la tensión de los inversores fotovoltaicos o los aerogeneradores (normalmente de baja tensión) a la tensión de red para la interconexión.

• Consideraciones sobre el cableado: Requiere tener en cuenta la conversión de CC a CA y las características de salida del inversor (por ejemplo, armónicos).

• Aplicaciones típicas: Grandes centrales solares, parques eólicos para conexión a la red.

9.6 Cableado del transformador de carga del vehículo eléctrico

• Propósito: Proporcionar la tensión y la corriente adecuadas para las estaciones de recarga de vehículos eléctricos, que a menudo requieren una reducción de la tensión o el aislamiento de la red.

• Consideraciones sobre el cableado: Deben satisfacer demandas de carga de alta corriente, que pueden implicar la conversión de trifásica a monofásica o salidas específicas de CC.

• Aplicaciones típicas: Estaciones de recarga públicas, instalaciones de recarga comerciales y residenciales.

10. Preguntas más frecuentes (FAQ)

Estas son algunas de las preguntas más frecuentes sobre el cableado de los transformadores:

10.1 ¿Qué significa XFMR?

XFMR es la abreviatura de Transformador, comúnmente utilizado en dibujos y literatura de ingeniería eléctrica.

10.2 ¿Cómo cablear un transformador monofásico de 240 V/120 V?

Este tipo de transformador suele tener un devanado primario de 240 V y dos devanados secundarios de 120 V (con toma central).

• Para cargas de 240 V: Conecte la fuente de alimentación de 240 V al lado primario. Los dos terminales exteriores del lado secundario proporcionarán 240 V.

• Para cargas de 120 V: Conecte la fuente de alimentación de 240 V al lado primario. La toma central del lado secundario actúa como neutro, proporcionando 120 V entre la toma central y cualquiera de los terminales exteriores.

• Para 120 V y 240 V: Conecte la fuente de alimentación de 240V al lado primario. Los dos terminales secundarios exteriores proporcionan 240V, mientras que cualquiera de los terminales exteriores y la toma central proporcionan 120V.

10.3 ¿Qué aspecto tiene un transformador?

Los transformadores suelen constar de un núcleo magnético y bobinados (bobinas) envuelto alrededor del núcleo. Según el tipo, pueden ser lleno de aceite (con radiadores y depósito de aceite) o tipo seco (normalmente con una carcasa metálica y aberturas de ventilación). Los tamaños varían desde el de la palma de la mano hasta el de un edificio pequeño.

10.4 ¿Qué lado es el primario?

En Principal es el lado conectado a la fuente de alimentación (entrada) y suele funcionar a una tensión más alta. La dirección Secundaria es el lado conectado a la carga (salida) y suele funcionar a una tensión más baja (para los transformadores reductores) o más alta (para los transformadores elevadores).

10.5 ¿Cómo cablear con seguridad un transformador reductor?

1. Desenergizar: Corta y bloquea toda la energía relevante.

2. Identificar terminales: Distinga los bornes primarios de alta tensión (H) y los secundarios de baja tensión (X).

3. Suelo: En primer lugar, conecte la caja del transformador a un sistema de puesta a tierra fiable.

4. Conectar Primaria: Conecte las líneas de alimentación a los terminales del devanado primario.

5. Conectar Secundaria: Conecte las líneas de carga a los terminales del devanado secundario.

6. Aislar y asegurar: Asegúrese de que todas las conexiones sean seguras y estén bien aisladas.

7. Prueba: Realice pruebas de aislamiento y continuidad antes de la puesta en tensión.

10.6 ¿Cómo cablear un transformador elevador?

Los pasos son similares a los de un transformador reductorEl lado primario se conecta a la fuente de tensión más baja, mientras que el secundario se conecta al equipo que requiere una tensión más alta. Asegúrese siempre de que la tensión nominal y la capacidad del transformador se ajustan a su aplicación.

10.7 ¿Es necesario conectar a tierra un transformador?

Por supuesto que sí. La caja del transformador debe estar conectada a tierra de forma fiable para proporcionar una vía segura, evitando que la caja se energice en caso de fallo de aislamiento, protegiendo al personal y a los equipos. También puede ser necesario conectar a tierra determinados devanados (como el punto neutro de una conexión en estrella).

10.8 ¿Cuál es la diferencia entre el cableado de aislamiento y el de autotransformador?

• Transformador de aislamiento: No hay conexión eléctrica directa entre los devanados primario y secundario; la energía se transfiere mediante acoplamiento magnético. Proporciona un aislamiento eléctrico completo, utilizado para la seguridad y la supresión de ruidos.

• Autotransformador: Los devanados primario y secundario comparten una parte de la bobina, lo que significa que hay una conexión eléctrica directa entre ellos. Son más pequeños y eficientes, pero no pueden proporcionar aislamiento.

Más información：Explicación de los valores nominales básicos de los transformadores kVA, tensión, frecuencia e impedancia para compradores e ingenieros

11. Conclusión

El cableado de transformadores es una tarea eléctrica precisa y meticulosa que exige un estricto cumplimiento de las normas de seguridad. Esta guía le ha proporcionado conocimientos exhaustivos, desde conceptos fundamentales hasta aplicaciones avanzadas y resolución de problemas, con el objetivo de ayudar a ingenieros eléctricos, técnicos y todos los profesionales pertinentes a completar las tareas de cableado de transformadores de forma más segura y eficiente.

Resumen: Cableado seguro, elección informada, práctica normalizada

• La seguridad es fundamental: Dar siempre prioridad a la seguridad personal y de los equipos, siguiendo estrictamente los procedimientos de bloqueo y etiquetado y las directrices de uso de los EPI.

• Elección informada: Seleccione científicamente el tipo de transformador, la capacidad y la configuración de cableado adecuados en función de las necesidades específicas de su aplicación.

• Práctica normalizada: Siga estrictamente las instrucciones del fabricante y las normas del sector para el cableado, garantizando que cada conexión sea segura y fiable.

Más información：Componentes clave de un transformador de potencia: Núcleo, devanados y aislamiento

Últimas normas del sector 

Tenga en cuenta que las normas del sector eléctrico (como NEC, IEC, IEEE, etc.) se actualizan periódicamente. Como profesional del sector eléctrico, aprender continuamente y mantenerse informado sobre las normas más recientes es su responsabilidad. Le recomendamos que consulte periódicamente las actualizaciones publicadas por las organizaciones pertinentes para asegurarse de que sus operaciones cumplen siempre las mejores prácticas del sector y la normativa legal.

Esperamos que esta guía le sirva de valiosa referencia en sus tareas de cableado de transformadores. Si tiene alguna pregunta o necesita más ayuda, no dude en dejar un comentario o consultar artículos técnicos más profesionales.