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La inyección de corriente primaria se usa básicamente para conocer la respuesta de un aparato eléctrico a una determinada magnitud de corriente con objeto de producir un disparo de prueba o para realizar un ensayo de calentamiento de sus polos. Otra aplicación de los inyectores consiste en la regulación o ajuste de las protecciones de corriente en los relés de disparo de interruptores automáticos de baja tensión, media tensión, y alta tensión.
Actualmente disponemos de dos modelos de inyectores de corrientecon diferentes escalas de intensidad, el modelo E.L.M.-1500 es un inyector de corriente primaría con capacidad para generar desde 0,01 A AC hasta 1500 A AC, el modelo E.L.M.-12-KA es un inyector de corriente primaría con capacidad para generar desde 10 A AC hasta 12.000 A AC. Cada aparato dispone de cables y conectores para realizar las conexiones con una longitud de tres metros, en opción podemos suministrar cualquier longitud y sección de cables para conectar a los equipos eléctricos que se pretendan ensayar.
Los inyectores de corriente primaria pueden ser utilizados como medidores de impedancia de los contactos de potencia de los aparatos eléctricos, contactores, interruptores, automáticos, relés, filtros, etc. haciendo pasar una corriente por sus polos y midiendo la tensión entre sus bornes. Los fabricantes de aparamenta eléctrica muestran en sus hojas de características la impedancia en ohmios que ofrecen los polos del aparato al paso de la corriente nominal, por ejemplo, un contactor de 400 A del fabricante Schneider Electric muestra en sus hojas de características una impedancia de 0,26 mOmios cuando sus polos son atravesados por una corriente ith de 500 A AC a 50 Hz. Si desconectamos la potencia de los polos y cerramos el contactor accionando su bobina, y hacemos circular una corriente de 500 A AC por sus polos mediante el inyector de corriente, podemos medir a continuación la tensión entre sus bornes y realizar el cálculo de la impedancia según la ley de ohm Z=V / I, para obtener la impedancia real de los polos. Con esta medida podemos averiguar el estado de desgaste de los polos del contactor, interruptor, rele, etc., para conocer si el aparato eléctrico ensayado puede continuar operando o hay que sustituirlo.
Cuando se produce un disparo de un interruptor automático causado por un cortocircuito, los polos del interruptor de protección o contactor pueden quedar afectados por la elevada corriente de defecto que los atraviesa, reduciendo la calidad de la conexión del aparato, provocando que los polos se calienten en exceso durante el funcionamiento normal y produzcan un disparo del interruptor, que no es causado por la corriente termica ajustada. Del mismo modo que para los contactores, podemos calcular la impedancia de interruptores automáticos tras una apertura después de ser atravesados los polos de éste por la corriente de un cortocircuito. La medida se realiza cerrando el interruptor sin potencia y midiendo la tensión en bornes cuando éstos son atravesados por la corriente generada mediante el inyector de corriente primaria, y realizando el mismo cálculo que para el caso anterior del contactor.
En ocasiones nos encontramos con la necesidad de conocer el valor exacto en Henrios de una inductancia, por ejemplo, para calcular un filtro o para conocer si el que tememos funciona adecuadamente, dicho valor de inductancia solo es posible obtenerlo si el medidor tiene capacidad para hacer circular por la inductancia, su intensidad nominal. Por ejemplo, si tenemos una inductancia trifásica para una corriente de 180 A para conectarla en serie con un condensador como medio para desintonizar el condensador y evitar la resonancia con armónicos, deberemos hacer circular por las bobinas de dicha inductancia una corriente de 180 A, de lo contrario el valor de Henrios medidos con aparatos convencionales no será real. El valor "real" de inductancia en Henrios de las inductancias industriales no puede ser medido con exactitud por ningún aparato de medida (Inductametro), pues éstos solo suministran algunos mili amperes, incluso utilizando sus complementos de polarización apenas logran suministrar algunos amperios en el mejor de los casos. Para solucionar este problema y medir con precisión inductancias de elevada corriente nominal se debe emplear un inyector de corriente primaria con capacidad de suministro de corriente para hacer circular por las bobinas de la inductancia su corriente nominal de diseño, y mediante un voltímetro medir la tensión presente en bornes de la inductancia cuando circula la corriente nominal. Una vez conocidos los valores de corriente y tensión en bornes procedemos a calcular los Henrios de la inductancia mediante simples ecuaciones del siguiente modo: primero calculamos la inductancia de cada fase del inductor, el valor es expresado en (Henrios) = V/(2*PI*F*I), una vez obtenido el valor de H (Henrios) podemos contrastar la exactitud del valor obtenido con esta otra ecuación, H (en Henrios) = XL/ω = (2*PI*F*L)/(2*PI*F). De este modo disponiendo de un inyector de corriente primaria podemos conocer el valor de inductancia exacto de los inductores de gran potencia.
Ejemplo practico, disponemos de un condensador trifásico de 50 KVAR que tiene una capacidad de 487 μF, en la placa de características del condensador marca 66,07 A, más un inductor trifásico de 80 A nominales como filtro de armónicos sintonizado para que produzca resonancia a 189 Hz. Para conocer la frecuencia real de resonancia del circuito LC serie formado por el condensador y la inductancia, hacemos pasar por una de las tres bobinas 66 A mediante el inyector de corriente primaria, con el voltímetro medimos una caída de tensión en bornes de la bobina de 15.91 V, el valor exacto de inductancia de la bobina sera: V/2*PI*F*I = 25 V/2*3.141592*50 Hz*66 A = 0,0007673 H, o lo que es lo mismo 767,3 μH. Hemos de precisar que el valor de la inductancia real que será puesta en serie con el condensador trifásico, corresponde a la suma de dos, de las tres bobinas que tiene el inductor, pues para cada fase del condensador se tiene dos bornes que son alimentados por dos, de las tres fases de red, por lo tanto la corriente también atraviesa dos de las tres bobinas del inductor trifásico. para el caso del ejemplo anterior se tiene una inductancia serie de 2*767,3 = 1.534,6 μH, si conectamos el inductor trifásico en serie con el condensador, la frecuencia de resonancia será F(0) = 1/2*PI*V(LC) = 184,1 Hz, siendo el valor de resonancia real muy cercano al valor teórico de los 189 Hz requeridos. La forma mas aproximada de medir la inductancia de inductores trifasicos consiste en pasar la corriente nominal por dos de las tras bobinas que dispone la inductancia, ya que las tres bobinas no suelen tener el mismo valor debido a las diferencias fisicas constructiva y a la posición de la bobina central que suele tener alguna diferencia de inductancia con respecto a las del los extremos. Hemos de precisar que si un inductor no es atravesado por la corriente nominal de diseño, su inductancia no sera la misma, esto se debe a que la inductancia de las bobinas cambia con la frecuencia, la intensidad, y otros factores de menor peso como la temperatura y la tensión.
Estas son solo algunas de las aplicaciones de un inyector de corriente primaria, para nuestras necesidades existen multitud de aplicaciones en las que necesitaremos hacer circular por los dispositivos eléctricos una corriente elevada, sin que ésta sea proporcionada por la red eléctrica, principalmente porque el voltaje suministrado por los inyectores de corriente es muy pequeño, generalmente menor a 6 voltios AC, este es un voltaje seguro para realizar pruebas sin ningun riesgo para el operador.
Otras aplicaciones
Análisis de circuitos de puesta a tierra, para verificar la calidad de las conexiones de embarrados del conductor de puesta a tierra, interconexión de cableados a la tomas de tierra, etc.
Ensayo de calentamiento de materiales y aparamenta eléctrica al paso de corrientes nominales, o sobre corrientes.
Prueba de seccionadores, interruptores, interruptores automáticos, relés térmicos, calidad de los contactos de contactores.
Medida de resistencias ultra bajas en el rango de nano ohmios.
Medidas de relaciones de transformación en transformadores de intensidad.
Ensayos de sobre corriente en relés de protección.
Puesta a punto de sistemas de control de carga por intensidad.