Produktübersicht
Funktionale Definition
Die LJ-ZW-10(12) Nullsequenz-Stromwandler sind präzise elektromagnetische Instrumente, entwickelt für Erdfehlererkennung, Reststrommessung und Nullsequenz-Schutzanwendungen in Mittelspannungs-AC-Stromverteilungssystemen. Diese außenbereichstauglichen Transformatoren nutzen elektromagnetische Induktionsprinzipien mit spezialisierter Nullsequenz-Stromerfassung, um galvanisch isolierte Sekundärstromsignale proportional zur Vektorsumme der Dreiphasig-Primärströme bereitzustellen und ermöglichen empfindlichen Erdfehlerschutz.
Wichtige Nennwerte
| Artikel | Spezifikation (pro Bestellung / Typenschild) |
|---|---|
| Systemspannungsklasse | 10 kV / 12 kV Klasse (Außenbereich-Verteilungsanwendungen) |
| Nennfrequenz | 50 Hz (60 Hz auf Anfrage verfügbar) |
| Nennsekundärstrom | 1 A |
| Genauigkeitsklassen | Schutzkern: 10P10 |
| Nennausgang | 0,1 Ω oder 0,2 Ω (Widerstandsausgang) |
| Primärstrom-Nennwerte | 20 A, 50 A (Nullsequenz-Messung) |
| Nullsequenz-Anwendung | Erdfehlererkennung und Reststromschutz |
| Isolationsniveau | 10(12)/42 kV |
| Installationsumgebung | Außenbereich (IP-bewertetes Gehäuse) |
| Anwendbare Normen | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / 20840.2; GB 1208-1997 |
Produktabbildungen
Funktionsprinzip
Basierend auf Faradays Gesetz der elektromagnetischen Induktion mit Nullsequenz-Stromerfassungstopologie verfügt der Transformator über einen toroidalen Magnetkern, durch den alle Dreiphasig-Leiter gleichzeitig führen. Unter ausgeglichenen Dreiphasig-Bedingungen ist die Vektorsumme der Phasenströme null und erzeugt keinen Nettomagnetfluss. Während Erdfehlern oder Unwuchtbedingungen erzeugt der Reststrom (I₀ = Ia + Ib + Ic) proportionalen Magnetfluss im Kern, induziert Spannung in der Sekundärwicklung und liefert standardisierten Ausgangsstrom durch angeschlossene Schutzrelais.
Systemanwendungsposition
- Mittelspannungsverteilung: 10kV-12kV Außenbereich-Schaltanlagen und Verteilungsnetze
- Erdfehlerschutz: Erdableitungs-Erkennung und Reststromschutzsysteme
- Nullsequenz-Schutz: Gerichteter Erdüberstrom und empfindlicher Erdfehlerschutz
- Kabelspeise-Überwachung: Kabelsystem-Erdfehlerüberwachung
- SCADA-Integration: Fernüberwachung von Erdfehlerstrom
Strukturübersicht
Epoxidharz-Gießkernkonstruktion mit außenbereichstauglichem Silikonkautschuk-Gehäuse gewährleistet überlegene Isolationsleistung, Feuchtigkeitsbeständigkeit, UV-Stabilität und mechanische Festigkeit unter rauen Umweltbedingungen. Die toroidale Aperturkonfiguration nimmt Dreiphasig-Kabel- oder Sammelschienenanordnungen auf und behält dabei hervorragende elektrische Abstands- und Kriechstrecken bei. Das vollständig versiegelte Außenbereichsgehäuse erfüllt IP-bewertete Schutzanforderungen für Betrieb in kontaminierten und hochfeuchten Umgebungen.
Modellbezeichnung
Modellcode-Erklärung
- L — Stromwandler (CT)
- J — Nullsequenz (Reststrom) Messkonfiguration
- Z — Gießharz (Epoxid) isolierter Kern
- W — Außenbereich-Installation bewertet (wetterfest)
- 10(12) — Spannungsklasse: 10 kV oder 12 kV
Nullsequenz-Konfiguration
Die LJ-ZW-Serie verwendet einen einzelnen toroidalen Kern, durch den alle Dreiphasig-Leiter gleichzeitig führen. Diese Topologie misst die Vektorsumme der Dreiphasig-Ströme (Reststrom I₀), was sie speziell für Erdfehlererkennung geeignet macht, bei der Phase-zu-Erde-Fehlerströme von normalen Lastströmen isoliert werden müssen. Der Nullsequenz-CT benötigt keine individuelle Phasenstrommessung und ist für empfindliche Erdfehlerschutzanwendungen optimiert.
Betriebsbedingungen
Die Nullsequenz-Stromwandler der Serie LJ-ZW-10(12) sind für Außenbereichsbetrieb unter den folgenden Betriebsbedingungen in Mittelspannungs-Stromverteilungssystemen konzipiert:
- Installationsumgebung: Außenbereich-Installation mit IP-bewertetem Gehäuse
- Höhe: Nicht über 2000 m über Meeresspiegel (höhere Höhenkonfigurationen auf Spezifikation verfügbar)
- Umgebungstemperatur: −25 °C bis +40 °C
- Relative Luftfeuchtigkeit: Tagesdurchschnitt ≤ 95%, Monatsdurchschnitt ≤ 90% (Außenbereich-Feuchtigkeitszyklen)
- Verschmutzungsgrad: Klasse II gemäß IEC 60815 (geeignet für leichte Industrie- und Landwirtschaftsumgebungen)
- Umweltbedingungen: Beständig gegen UV-Strahlung, Regen, Eis und mäßige Industriekontamination; frei von explosiven oder brennbaren Atmosphären
Konstruktion
Konstruktionsdesign
- Struktur: Toroidaler (Ringtyp) Kern mit Kabel/Sammelschienen-Apertur für Dreiphasig-Leiter
- Kernisolierung: Epoxidharz-Gießkonstruktion für Feuchtigkeitsbeständigkeit und mechanische Festigkeit
- Außengehäuse: Silikonkautschuk-Gehäuse für Außenbereich-UV- und Wetterbeständigkeit
- Kernmaterial: Hochpermeables Magnetmaterial optimiert für Nullsequenz-Empfindlichkeit
- Abdichtung: Vollständig versiegeltes IP-bewertetes Design für Außenbereich-Umweltschutz
Das Zweischicht-Isolationssystem kombiniert Epoxidharz-Gießkern für elektrische Isolierung mit Silikonkautschuk-Außengehäuse für Umweltschutz und bietet langfristige Außenbereichsdienstlebensdauer mit minimalen Wartungsanforderungen. Die toroidale Geometrie gewährleistet gleichmäßige Magnetfeldverteilung und hohe Empfindlichkeit für Reststromerkennung.
Wicklungen & Klemmenkennzeichnung
- Primärleiter: Dreiphasig-Kabel oder Sammelschienen führen durch toroidale Apertur (keine festen Klemmen)
- Sekundärklemmen: S1 / S2 (Nullsequenz-Ausgang)
Klemmenkennzeichnungen folgen Standard-Nullsequenz-CT-Polaritätskonventionen. Unter Erdfehlerbedingungen mit positivem Reststromfluss durch die Apertur fließt der Sekundärstrom von S1 nach S2 in die angeschlossene Bürde. Korrekte Polaritätsbeobachtung ist kritisch für gerichtete Erdfehlerschutzsysteme.
Technische Daten
Dieser Abschnitt bietet auswahlorientierte technische Daten für die LJ-ZW-10(12) Serie Außenbereich-Nullsequenz-Stromwandler verwendet in 10 kV / 12 kV Klasse AC-Verteilungssystemen (50 Hz). Unten gezeigte Daten sind zur vorläufigen Auswahl von Primärstrom-Nennwerten, Genauigkeitsklasse und Ausgangswiderstand bestimmt.
Definitionen: Primärstrom-Nennwert gibt den nominalen Nullsequenz-Strommessbereich an. Nennausgang (Ω) ist die Sekundärwicklungswiderstandsspezifikation. Genauigkeitsklasse 10P10 gibt Schutzgenauigkeit mit 10% zusammengesetztem Fehler bei 10× Nennprimärstrom an.
Hinweis: Nullsequenz-CTs messen Reststrom (I₀ = Ia + Ib + Ic); unter ausgeglichenen Dreiphasig-Bedingungen ist Sekundärausgang null. Auswahl basiert auf erwartetem Erdfehlerstrombetrag und Schutzrelais-Empfindlichkeitsanforderungen.
Datenreferenz
| Modell | Nenn Primär Strom (A) |
Nenn Sekundär Strom (A) |
Genauigkeits Klasse |
Nenn Ausgang (Ω) |
Nenn Isolierung Niveau (kV) |
|---|---|---|---|---|---|
| LJ-ZW-10(12) | 20 | 1 | 10P10 | 0,1 | 10(12)/42 |
| LJ-ZW-10(12) | 50 | 1 | 10P10 | 0,2 | 10(12)/42 |
Normen & normative Referenzen
| Norm | Titel | Anwendung |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Messwandler – Teil 1: Allgemeine Anforderungen | Allgemeine Anforderungen |
| IEC 61869-2 | Messwandler – Teil 2: Zusätzliche Anforderungen für Stromwandler | CT-spezifische Anforderungen |
| GB/T 20840.1 | Messwandler – Teil 1: Allgemeine Anforderungen | Nationale Norm (aligned mit IEC 61869-Rahmen) |
| GB/T 20840.2 | Messwandler – Teil 2: Stromwandler | Nationale CT-Anforderungen (aligned mit IEC 61869-2) |
| GB 1208-1997 | Stromwandler | Nationale CT-Norm wo pro Projekt spezifiziert |
| IEC 60815 | Auswahl und Bemessung von Hochspannungsisolatoren – Teil 1: Definitionen, Informationen und Allgemeine Prinzipien | Außenbereich-Isolierung und Verschmutzungsklassen-Anforderungen |
| IEC 60529 | Schutzgrade durch Gehäuse (IP-Code) | Außenbereich-Gehäuseschutzgrad |
Werksprüfungs-Konformität
- Routineprüfungen gemäß zutreffenden IEC/GB-Anforderungen (einschließlich Polarität/Kennzeichnung, Verhältnisverifizierung bei Nennstrom und Genauigkeitsverifizierung gemäß 10P10-Klasse)
- Dielektrische Prüfungen gemäß Isolationskoordinationsanforderungen (Netzfrequenz-Aushaltespannung und Stoßspannungsprüfungen)
- Nullsequenz-Empfindlichkeitsverifizierung zur Bestätigung der Erkennungsfähigkeit bei spezifizierten Erdfehlerstromniveaus
- Umweltprüfungen wo spezifiziert (Temperaturzyklen, Feuchtigkeitsbeständigkeit, UV-Alterung)
- Visuelle und dimensionale Inspektion einschließlich Aperturgröße, Kennzeichnungskonformität und Gehäuseintegrität
- Typ- und Sonderprüfungen wie pro Projektspezifikation erforderlich
Installation & Abmessungen
- Der Transformator ist auf Außenbereich-Schaltanlagen oder Kabelabschlussstrukturen unter Verwendung der designated Befestigungsanordnung zu montieren.
- Alle Dreiphasig-Leiter (Kabel oder Sammelschienen) sind durch die zentrale Apertur in derselben Richtung zu führen, um korrekte Nullsequenz-Strommessung sicherzustellen.
- Der toroidale Aperturdurchmesser soll das Kabel- oder Sammelschienenbündel mit ausreichendem Abstand aufnehmen (mindestens 10 mm radialer Abstand empfohlen).
- Ausreichende Kriech- und Abstandsweiten sind gemäß IEC 60815 für die spezifizierte Verschmutzungsklasse einzuhalten.
- Sekundärverdrahtungsverbindungen sind über das Klemmenfach mit ordnungsgemäßer Drüsenabdichtung herzustellen, um IP-Bewertung zu erhalten.
Umrisse
Sicherheitshinweise
- Sekundärschaltkreis darf niemals offen gelassen werden, wenn Primärleiter unter Spannung stehen, da gefährliche Hochspannung über den Sekundärklemmen erscheinen kann.
- Während Inspektion oder Wartung ist der Sekundärschaltkreis kurzzuschließen, bevor Schutzrelais getrennt werden.
- Ein Punkt des Sekundärschaltkreises sollte gemäß zutreffenden Normen zuverlässig geerdet sein.
- Alle Dreiphasig-Leiter müssen durch die Apertur in der korrekten Richtung für ordnungsgemäße Nullsequenz-Polarität führen.
- Alle Installations- und Wartungsarbeiten müssen lokalen elektrischen Sicherheitsvorschriften und Versorgerstandards entsprechen.
Bestellinformationen
Bei Platzierung einer Bestellung ist die erforderliche Konfiguration gemäß den lokalen Netz-Anforderungen, zutreffenden Normen und Projekt-technischen Spezifikationen anzugeben. Die folgenden Parameter sind für technische Bestätigung und Produktionsfreigabe klar anzugeben:
- Nennprimärstrom (20 A oder 50 A Nullsequenz-Nennwert)
- Nennsekundärstrom (1 A Standard)
- Genauigkeitsklasse (10P10 Schutzgrad Standard)
- Nennausgangswiderstand (0,1 Ω oder 0,2 Ω)
- Isolierungsspannungsklasse (10 kV oder 12 kV)
- Kabel/Sammelschienen-Aperturdurchmesser-Anforderung
- Verschmutzungsklasse (wenn Klasse III oder IV erforderlich)
- IP-Bewertungs-Anforderung (wenn höher als Standard)
Auswahlanleitung
1: Erwarteten maximalen Erdfehlerstrom basierend auf Systemerdungsmethode (fest, Widerstand, Reaktanz oder isolierter Neutralpunkt) und Speisekabelkapazität bestimmen.
2: Nennprimärstrom (20 A oder 50 A) auswählen, um ausreichenden Messbereich bereitzustellen und gleichzeitig Empfindlichkeit für Erdfehler niedriger Größe beizubehalten (typisch 10-20% des Nennwerts).
3: Nennausgangswiderstand (0,1 Ω oder 0,2 Ω) basierend auf angeschlossener Schutzrelais-Eingangsimpedanz und Verdrahtungswiderstand bestätigen.
4: Aperturdurchmesser verifizieren, dass Kabelbündel oder Sammelschienenanordnung mit erforderlichem Abstand aufgenommen wird (Leiterkonfiguration und Abmessungen spezifizieren).
5: Verschmutzungsklasse gemäß IEC 60815 spezifizieren, wenn Installationsort Klasse II-Bedingungen überschreitet (Küsten-, schwere Industrie-, Wüstenumgebungen erfordern möglicherweise Klasse III oder IV).
Wenn lokale Versorger- oder Projektanforderungen gelten (z.B. verbesserte IP-Bewertung, Klemmenanordnung, Dokumentationssprache oder erforderliche Zertifikate), diese bei der Bestellung spezifizieren. Spezielle Konfigurationen sind durch technische Vereinbarung und finales Datenblatt vor Produktion zu bestätigen.