Produktübersicht
Funktionale Definition
Die Serien LZX-10, LZZ-10 und LZZW-10 sind 10-kV-Stromwandler (CT) für mittelspannungs-Wechselstromsysteme, verwendet zur Strommessung, Energiezählung und Schutzrelaisierung. Basierend auf elektromagnetischer Induktion liefert der CT ein standardisiertes Sekundärstromsignal proportional zum Primärstrom bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der galvanischen Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreisen. Die vollständig gekapselte Gießharz-Isolationsstruktur unterstützt sowohl Innenraum- als auch Außenbereich-Schaltanlagenanwendungen (IP-Schutzart und Umweltkonfiguration je nach Variante/Typenschild).
Hauptmerkmale
| Artikel | Spezifikation (je nach Bestellung / Typenschild) |
|---|---|
| Systemspannungsklasse | 10-kV-Klasse (Innenraum- und Außenbereich-Schaltanlagenanwendungen) |
| Nennfrequenz | 50 Hz oder 60 Hz |
| Nennsekundärstrom | 5 A (1 A auf Anfrage erhältlich) |
| Genauigkeitsklassen | Messung: 0.2S, 0.2, 0.5 / Schutz: 10P10, 10P15 |
| Nennbürde | Je Kern/Wicklung wie spezifiziert: 10 VA, 15 VA |
| Bürdenleistungsfaktor | cosφ = 0,8 (nacheilend), sofern nicht anders durch die Projektnorm spezifiziert |
| Kurzschlussfestigkeit | Ith: 13,5 – 45 kA (1 s) / Idyn: 34 – 112,5 kA (Spitze) wie spezifiziert |
| Isolationspegel | 12/42/75 kV (Um/Up/Ud) |
| Anwendbare Normen | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / GB/T 20840.2; IEEE C57.13 (optional) |
| Umweltbewertung | Innenraum- und Außenbereich-Nutzung (IP-Schutzart je nach Variante) |
| Modellvarianten | LZX-10 / LZZ-10 / LZZW-10 |
Produktabbildungen
Funktionsprinzip
Basierend auf Faradays Gesetz der elektromagnetischen Induktion besteht der CT aus einem ringförmigen Magnetkern und Sekundärwicklungen. Der Primärleiter (Sammelschiene/Kabel) führt durch das Fenster und bildet die Primärwindungen. Der Primärstrom erzeugt einen wechselnden Fluss im Kern, der eine EMK in der Sekundärwicklung induziert und einen standardisierten Sekundärstrom im geschlossenen Sekundärkreis erzeugt. Die Sekundärbürde (angeschlossene Geräte plus Verdrahtungsverluste) beeinflusst Verhältnis-/Phasenfehler und Schutzleistung (ALF-Verhalten), daher sollten Auswahl und Verifizierung unter den spezifizierten Bürden- und Leistungsfaktorbedingungen erfolgen. Das Gießharz-Isolationssystem bietet langfristige dielektrische Stabilität und vollständige galvanische Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreisen.
Systemanwendungsposition
- Mittelspannungsverteilung: 6–10 kV Innenraum-/Außenbereich-Schaltanlagen, RMUs und Verteilungspanels zur Stromerfassung
- Energiemessung: Messkreise konfiguriert mit 0.2S/0.2/0.5 Kernen nach Bedarf
- Schutzkreise: Überstrom-, Differential- und Distanzschutzsysteme mit 10P10/10P15 Kernen mit ALF-Verifizierung
- SCADA-Integration: Stromerfassung für Überwachungssysteme (Terminalzuordnung muss dem Sekundärverdrahtungsplan entsprechen)
- Außenbereich & Verschmutzungsbereiche: Außenbereich-Unterstationen, Küsten-/Salznebel- und Industrieumgebungen (Auswahl basierend auf Kriechstrecke und IP-Schutzart)
Strukturübersicht
Die vollständig gekapselte Epoxid-Gießharz-Struktur bietet stabile Isolationsleistung und mechanische Unterstützung, verbessert die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Verschmutzung. Die pfostenartige Montageanordnung unterstützt die kompakte Installation in Mittelspannungsschaltanlagen. Elektrische Luftabstände und Kriechstrecken sind gemäß der spezifischen Variante, Verschmutzungsstufe, Höhe und Maßzeichnungen zu bestätigen. Für Außenbereich-Projekte sollte die Auswahl den Projektanforderungen für Verschmutzungsstufe, Kriechstrecke und Gehäuseschutz folgen.
Modellbezeichnung
Code-Erklärung
- L — Stromwandler (CT)
- Z — Pfosten- (Stütz-/Säulen-) Typ-Struktur (Innenraum-/Außenbereich-Anwendbarkeit je nach Variantendefinition)
- X / Z / ZW — Variantencode (zur Unterscheidung von Struktur, Kriechstreckenkonfiguration und Außenbereich-Anpassung)
- 10 — Spannungsklasse (kV-Klasse)
Variantenunterschiede
Bei Spezifikation mit demselben Verhältnis, derselben Genauigkeitsklassenkombination, denselben Nennbürden und Ith/Idyn-Werten sind LZX-10, LZZ-10 und LZZW-10 elektrisch äquivalent. Technische Unterschiede beziehen sich hauptsächlich auf Struktur und Umweltkonfiguration:
- LZX-10: Allgemein verwendbare Pfostenbauart für gängige Innenraum-/Außenbereich-Anwendungen (Standard-Kriechstreckenkonfiguration)
- LZZ-10: Vollständig gekapselte Gießharz-Variante, geeignet für kompakte Innenraum-Schaltanlagen und verbesserten Terminalschutz
- LZZW-10: Außenbereich-optimierte Konfiguration, typischerweise mit erhöhter Kriechstrecke und verbesserter Verschmutzungsanpassung für schwere Umgebungen
Betriebsbedingungen
Die Serien LZX-10, LZZ-10 und LZZW-10 sind für den Betrieb unter folgenden Bedingungen ausgelegt (Bedingungen außerhalb dieser Grenzwerte müssen bei der Bestellung deklariert und bestätigt werden):
- Installationsumgebung: Innenraum- und Außenbereich-Installation
- Höhe: ≤ 1000 m über dem Meeresspiegel (höhere Höhe erfordert Isolationskorrektur und technische Bestätigung)
- Umgebungstemperatur: −25 °C bis +40 °C
- Relative Luftfeuchtigkeit: ≤ 90% bei +20 °C Referenztemperatur
- Umweltbedingungen: Frei von explosiven/entflammbaren Medien; langfristige starke Vibrationen oder mechanische Stöße vermeiden; für Außenbereich-Projekte IP-Schutzart und Verschmutzungsanforderungen bestätigen
- Verschmutzungsstufe: LZZW-10 ist für höhere Verschmutzungsbedingungen vorgesehen (Kriechstrecke gemäß Zeichnungen/Typenschild)
Konstruktion
Konstruktionsdesign
- Struktur: Pfostenkonfiguration für 10-kV-Innenraum-/Außenbereich-Schaltanlagen
- Isolation: Vollständig gekapselte Epoxid-Gießharz-Isolation für stabile dielektrische Leistung und Feuchtigkeitsbeständigkeit
- Kern: Ringkern mit Siliziumstahl-Blechpaketen zur Unterstützung der spezifizierten Genauigkeit und Verlustreduzierung
- System: Elektromagnetische Kopplung mit vollständiger Primär-/Sekundär-Isolierung für Mess- und Schutzabtastung
- Umweltschutz: Außenbereich-Anwendungen konfiguriert je nach Variante IP-Schutzart und Kriechstrecke
Die Gießharz-Struktur reduziert den Einfluss von Feuchtigkeit und Verschmutzung auf die Isolation und bietet mechanische Fixierung für Kern und Wicklungen unter langfristigen Betriebsbedingungen.
Wicklungen & Anschlusskennzeichnung
- Primäranschlüsse: P1 / P2
- Sekundäranschlüsse (Gruppe 1): 1S1 / 1S2
- Sekundäranschlüsse (Gruppe 2): 2S1 / 2S2
Anschlusskennzeichnungen folgen den CT-Polaritätskonventionen gemäß IEC 61869 und GB/T 20840. Unter normalen Betriebsbedingungen ist die Referenzstromrichtung von P1 nach P2 definiert. Sekundärverdrahtung und Terminalzuordnung müssen dem Sekundärschaltplan entsprechen und mit Einpunkt-Erdung und Wartungskurzschließungsvorrichtungen gemäß den Projektsicherheitsregeln implementiert werden.
Technische Daten
Dieser Abschnitt bietet auswahlorientierte technische Daten für die Vorkonfiguration. Die endgültige Abnahme basiert auf Typenschildwerten, Werkprüfberichten und der projekttechnischen Vereinbarung.
Definitionen: Die Genauigkeitsklassenkombination gibt die verfügbaren Mess-/Schutzkerne in einem CT an (jeder Kern arbeitet unabhängig in einer Mehrkernkonfiguration).
Bürde: Die Nennausgangsleistung (VA) ist pro Sekundärkern unter der definierten Leistungsfaktorbedingung spezifiziert und muss Relais-/Zählerbürde plus Verdrahtungsverluste abdecken.
Kurzschlussbewertungen: Ith ist der Nennkurzzeitwärmestrom (1 s). Idyn ist der Nenndynamikstrom (Spitze). Die Verifizierung muss mit dem Schaltanlagen-Fehlerpegel und den Projektanforderungen übereinstimmen.
Datenreferenz
| Nennprimärstrom (A) | 0.2S (VA) | 0.2 (VA) | 0.5 (VA) | 10P10 (VA) | 10P15 (VA) | Ith (kA/1s) | Idyn (kA) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 – 100 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 13,5 | 34 |
| 150 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 18 | 45 |
| 200 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 27 | 67,5 |
| 300 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 36 | 90 |
| 400 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 45 | 112,5 |
ALF vs Bürde
Der Schutzgenauigkeitsgrenzfaktor (ALF) variiert mit der Sekundärbürde. Die Kurve zeigt den Trend der Schutzgenauigkeitsfähigkeit unter verschiedenen Bürdenbedingungen. Die Abnahme basiert auf Typenschalddaten und Prüfberichten.
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 ausgerichtet am IEC 61869-Rahmen |
| GB/T 20840.2 | Messwandler – Teil 2: Stromwandler | Nationale CT-Anforderungen ausgerichtet an IEC 61869-2 |
| GB 1208 | Stromwandler | Legacy-Referenz, wo durch Projektspezifikation erforderlich |
| IEC 62271-1 | Hochspannungsschaltgeräte und -steuergeräte – Teil 1: Gemeinsame Spezifikationen | Schaltanlagen-Gemeinspezifikationen-Referenz, wo anwendbar |
| IEC 60085 | Elektrische Isolation – Thermische Bewertung | Thermische Bewertungsreferenz |
| IEEE C57.13 | Standard-Anforderungen für Messwandler | Optionale Referenz für Nordamerika-Projekte |
Werkprüfkonformität
- Routineprüfungen gemäß geltenden IEC/GB-Anforderungen einschließlich:
- Polaritäts- und Anschlusskennzeichnungsverifizierung
- Übersetzungsverhältnisprüfung
- Genauigkeitsverifizierung gemäß spezifizierter Klasse und Bürde (0.2S, 0.2, 0.5, 10P10, 10P15)
- Messung des Sekundärwicklungswiderstands
- Dielektrische Prüfungen gemäß Isolationskoordinationsanforderungen:
- Netzfrequenz-Prüfspannungstest (42 kV, 1 min)
- Stoßspannungstest (75 kV Spitze)
- Teilentladungstest wo durch Projektanforderung spezifiziert
- Sicht- und Maßprüfung einschließlich Kennzeichnungs- und Verarbeitungsübereinstimmung
- Typ- und Sonderprüfungen wie durch Projektspezifikation erforderlich (Temperaturanstieg, Kurzschlussfestigkeitsverifizierung, Salznebel/UV/Wärmezyklen, wo anwendbar)
Installation & Abmessungen
- Vor der Installation Typenschalddaten (Verhältnis, Sekundärstrom, Genauigkeitsklassenkombination, Nennbürde, Ith/Idyn, Isolationspegel) gegen die Projektdokumentation verifizieren.
- Den CT mit den vorgesehenen Befestigungslöchern montieren und sichere Befestigung gewährleisten; ungleichmäßige mechanische Belastung des Gießharzkörpers vermeiden.
- Primärleiteranschluss (Sammelschiene/verschraubter Anschluss) hängt von der Schaltanlagenstruktur und Variantenzeichenung ab; erforderliche Abstände und Kriechstrecken einhalten.
- Sekundärverdrahtung muss Maßnahmen zur Verhinderung von Lockerung und Falschverdrahtung enthalten, mit Vorkehrungen für Wartungskurzschließung; Einpunkt-Sekundärerdung wie erforderlich implementieren.
- Nach der Installation Schaltkreisverifizierung und erforderliche Durchgangs-/Isolationsprüfungen gemäß Standortverfahren durchführen.
Umrisse
LZZW-10 Maßzeichnung
Hinweis: Detaillierte Umriss- und Montagezeichnungen für LZX-10 und LZZ-10 folgen den entsprechenden Zeichnungen und bestelltechnischen Dokumenten.
Sicherheitshinweise
- Der CT-Sekundärkreis muss während des Betriebs geschlossen bleiben, um gefährliche Spannung an Sekundäranschlüssen zu verhindern.
- Vor dem Entfernen von Messgeräten/Relais den Sekundärkreis kurzschließen, um Leerlaufbedingungen zu vermeiden.
- Einpunkt-Sekundärerdung (z.B. S2 oder bezeichneter Erdungspunkt) gemäß geltenden Normen und Projektregeln implementieren.
- Installation, Inbetriebnahme und Wartung dürfen nur von qualifiziertem Personal durchgeführt werden.
Bestellinformationen
Bei der Bestellung muss die Konfiguration gemäß lokalen Netzwerkanforderungen, geltenden Normen und der projekttechnischen Spezifikation spezifiziert werden. Die folgenden Informationen sollten zur technischen Bestätigung und Produktionsfreigabe bereitgestellt werden:
- Modellvariante: LZX-10 / LZZ-10 / LZZW-10
- Nennprimärstrom / Übersetzungsverhältnis: z.B. 100/5A, 200/5A
- Nennsekundärstrom: 5 A (Standard) oder 1 A (auf Anfrage)
- Genauigkeitsklassenkombination: Messkerne (0.2S/0.2/0.5) und Schutzkerne (10P10/10P15), einschließlich Kernanzahl
- Nennbürde: VA pro Sekundärkern (10 VA / 15 VA oder gemäß Projektanforderung)
- Kurzschlussbewertungen: Ith (1 s) und Idyn (Spitze) Anforderung und Schaltanlagen-Fehlerpegel
- Installationsumgebung: Innenraum/Außenbereich, Verschmutzungsstufe, Höhe, IP-Schutzart-Anforderungen
Auswahlanleitung
- Primärstrom und Verhältnis definieren basierend auf Abzweig-/Lastbewertung und Betriebsbereich, unter Berücksichtigung von Mess-/Schutzanforderungen.
- Variante auswählen basierend auf Installationsbeschränkungen und Umgebung: LZZ-10 für kompakte Innenraum-Schaltanlagen, LZZW-10 für Außenbereich-/hohe Verschmutzungsbedingungen, LZX-10 für gängige Innenraum-/Außenbereich-Nutzung.
- Genauigkeitsklassen und Kernanzahl definieren durch Zuordnung separater Kerne für Messung und Schutz; Schutzleistung gegen ALF und Systemfehlerpegel verifizieren.
- Gesamte Sekundärbürde (VA) berechnen als Summe der Bürde angeschlossener Geräte plus Verdrahtungsverluste (abhängig von Kabellänge und Querschnitt), sicherstellen, dass sie die Nennbürde nicht überschreitet.
- Ith/Idyn verifizieren gegen den Systemfehlerpegel, um ausreichende thermische und dynamische Festigkeit zu gewährleisten.
Wenn das Projekt Teilentladungsgrenzen, Terminalanordnungsbeschränkungen, Dokumentationssprache, Drittüberwachung oder zusätzliche Zertifikate erfordert, diese bei der Bestellung spezifizieren und in die technische Vereinbarung aufnehmen.