Descripción General del Producto
Las cajas de medición prepago de alta tensión serie ZWJ-12 son dispositivos integrados de control de carga y medición diseñados para sistemas de distribución de energía de 10 kV, 50 Hz con capacidad hasta 5000 kVA. El diseño integrado combina interruptor de circuito de vacío (VCB), transformador de tensión (PT) y transformador de corriente (CT) en una configuración completamente cerrada para proporcionar medición prepago integral, control de carga y funciones de protección.
Características Nominales Clave
| Ítem | Especificación |
|---|---|
| Clase de tensión del sistema | 10 kV (6-35 kV disponible bajo solicitud) |
| Frecuencia nominal | 50 Hz |
| Corriente nominal | 630 A (400-1250 A configurable) |
| Capacidad de ruptura de cortocircuito | 20 kA / 3s (hasta 31.5 kA disponible) |
| Nivel de aislamiento | 12/42/75 kV (Um/CA/LI según IEC 60071-1) |
| Rango de temperatura ambiente | -40°C a +55°C (extendido -45°C a +60°C disponible) |
| Grado de protección | IP4X (interior), IP54 (opción exterior) |
| Precisión de medición | Clase 0.5S (0.2S alta precisión disponible) |
| Tensión de control | CA/CC 110-240V (24-48V CC disponible) |
| Interfaz de comunicación | GSM/GPRS, RS485, Ethernet (opcional) |
| Tipo de instalación | Configuración montada en poste o montada en pared |
| Normas aplicables | IEC 62271-200, GB 17201-2007, GB 1984-2003 |
Principio de Funcionamiento
El ZWJ-12 opera sobre principios electromagnéticos integrados combinando tres funciones principales: operación de interruptor de circuito de vacío (VCB), configuración de transformador de tensión (PT) e integración de transformador de corriente (CT). El VCB utiliza tecnología de interruptor de vacío con contactos de cromo-cobre para interrupción confiable de corrientes de falla hasta 31.5 kA. Los transformadores de tensión duales proporcionan funciones de medición y energía de control con configuración de triángulo abierto que permite detección de falla a tierra. Los transformadores de corriente trifásicos permiten medición precisa de energía (precisión Clase 0.5S) y protección contra sobrecorriente (Clase 10P15).
Aplicación
La serie ZWJ-12 es adecuada para aplicaciones de red rural, redes de distribución urbana, instalaciones industriales y ubicaciones remotas. Proporciona protección efectiva de ingresos mediante desconexión automática cuando se agota el crédito, permite control de carga remoto para programas de respuesta a demanda y admite integración de red inteligente como base para implementación de infraestructura de medición avanzada (AMI). El diseño integrado elimina componentes separados, reduciendo complejidad de instalación y mejorando confiabilidad del sistema para operadores de servicios públicos.
Descripción Estructural
El ZWJ-12 cuenta con un diseño compacto y completamente cerrado que integra todos los componentes en un solo cerramiento resistente a la intemperie construido con acero inoxidable 304 o acero galvanizado por inmersión en caliente (recubrimiento de zinc ≥80μm). La construcción modular permite mantenimiento fácil y reemplazo de componentes sin apagado completo del sistema. Los compartimentos internos están separados para prevenir interferencia entre circuitos de alta y baja tensión, asegurando seguridad y confiabilidad en ambientes exteriores con grados de protección IP4X/IP54.
Designación del Modelo
La designación de modelo sigue prácticas de estandarización internacional para identificación de equipos eléctricos según normas IEC 61869 y GB/T 17201-2007.
Explicación del Código
Z — Transformador de instrumentación combinado (caja de medición)
W — Tipo de instalación en exterior
J — Función de medición prepago
12 — Designación de clase de tensión (sistema de 10 kV)
Construcción
La construcción del ZWJ-12 incorpora varios principios de ingeniería clave para seguridad, confiabilidad y facilidad de mantenimiento. Todos los componentes de alta tensión están alojados en compartimentos sellados accesibles solo con procedimientos de seguridad apropiados, mientras que los componentes de control y comunicación de baja tensión están alojados en compartimentos separados y fácilmente accesibles.
Diseño de Construcción
Selección de Material
- Cerramiento: Acero inoxidable 304 o acero galvanizado por inmersión en caliente (recubrimiento de zinc ≥80μm)
- Componentes internos: Aleación de cromo-cobre para contactos de VCB, acero al silicio para núcleos magnéticos
- Materiales de aislamiento: Resina epóxica con estabilizadores UV para durabilidad en exterior
- Compuestos de sellado: Juntas a base de silicona resistentes a temperaturas extremas (-50°C a +120°C)
Diseño Mecánico
- Integridad estructural: Diseñado para soportar carga sísmica de 0.3g según IEC 60068-2-57
- Gestión térmica: Enfriamiento por convección natural con monitorización térmica
- Gestión de cables: Bandejas de cables integradas y disposiciones de alivio de tensión
- Disposiciones de acceso: Puertas bloqueables con enclavamientos de seguridad para acceso de mantenimiento
Devanados y Marcado de Terminales
Conductores primarios: Cables trifásicos pasan a través de estructura de barra integrada
Terminales secundarios: Claramente marcados K1/K2 para CT, A/X para PT
Cableado de control: Bloques de terminales estandarizados con cubiertas protectoras
Interfaces de comunicación: Conector RJ45 para Ethernet, puerto de antena GSM
Todos los devanados están diseñados y probados según normas IEC 61869 con coordinación de aislamiento apropiada para la clase de tensión especificada. El marcado de terminales sigue estándares internacionales para garantizar conexión apropiada y verificación de polaridad durante la instalación.
Condiciones de Servicio
La serie ZWJ-12 está diseñada para operación confiable bajo condiciones normales de servicio en sistemas de distribución de energía de media tensión según requisitos IEC 62271-1.
Ambientes
Ambientes de instalación: Áreas rurales, entornos urbanos, sitios industriales, regiones costeras y ubicaciones de gran altitud.
Adaptaciones ambientales: Componentes de rango de temperatura extendido, protección de humedad con respiraderos desecantes, resistencia a corrosión mejorada con construcción de acero inoxidable, materiales estabilizados con UV y protección de polvo/arena con sellado mejorado.
Datos Técnicos
Esta sección proporciona datos técnicos para las cajas de medición prepago de alta tensión serie ZWJ-12 diseñadas para sistemas de CA de 10 kV (50 Hz) con pleno cumplimiento a estándares internacionales.
Referencia de Datos
Datos Dimensionales:
| Modelo | Ancho (mm) | Altura (mm) | Profundidad (mm) | Peso (kg) |
|---|---|---|---|---|
| ZWJ-12 | 800 | 1200 | 600 | 180 |
| ZWJ-12F | 850 | 1250 | 650 | 200 |
| ZWJ-12LD | 900 | 1300 | 700 | 220 |
Datos de Rendimiento:
- Vida mecánica: 10,000 operaciones (IEC 62271-100)
- Vida eléctrica: 1000 operaciones a corriente nominal (IEC 62271-100)
- Resistencia de contacto: ≤ 50 μΩ (IEC 62271-1)
- Resistencia de aislamiento: ≥ 1000 MΩ a 2500V CC (IEC 60270)
- Descarga parcial: ≤ 10 pC a 1.2 Um/√3 (IEC 60270)
Clasificaciones de Transformador
Clasificaciones de Transformador de Tensión (PT):
| Parámetro | PT de Medición | PT de Control |
|---|---|---|
| Tensión primaria | 10000/√3 V | 10000/√3 V |
| Tensión secundaria | 100/√3 V | 100/3 V |
| Clase de precisión | 0.5 | 3P |
| Carga | 30 VA | 50 VA |
| Nivel de aislamiento | 12/42/75 kV | 12/42/75 kV |
Clasificaciones de Transformador de Corriente (CT):
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Corriente primaria | 400/5, 630/5, 800/5, 1000/5, 1250/5 A |
| Corriente secundaria | 5 A |
| Precisión de medición | 0.5S |
| Precisión de protección | 10P15 |
| Carga | 15 VA (medición), 30 VA (protección) |
| Nivel de aislamiento | 12/42/75 kV |
Normas
La serie ZWJ-12 cumple con estándares internacionales y nacionales para tableros de conmutación de alta tensión y transformadores de instrumentación, asegurando aceptación de mercado global y cumplimiento regulatorio.
Cumplimiento de Pruebas de Fábrica
Pruebas rutinarias según IEC 62271-1 (verificación de polaridad, verificación de relación, resistencia de aislamiento)
Pruebas dieléctricas según requisitos de coordinación de aislamiento (resistencia a frecuencia de potencia e impulso)
Pruebas de operación mecánica (100 ciclos mínimo)
Verificación de precisión de medición según IEC 62053-22
Inspección visual y dimensional incluyendo marcado y conformidad de mano de obra
Pruebas de tipo según lo requiera la especificación de proyecto (conexión/ruptura de cortocircuito, elevación de temperatura)
Instalación y Dimensiones
Requisitos de Instalación:
- Inspección previa a la instalación: Verifique polaridad y precisión de transformadores de instrumentación antes de la instalación. Realice pruebas de resistencia de aislamiento.
- Conexión de terminal: El terminal P1 es lado de línea (entrada), el terminal P2 es lado de carga (salida). Verifique conexión de puesta a tierra apropiada.
- Confiabilidad de conexión: Todas las conexiones de terminal deberán estar apretadas y seguras antes de la energización. Verifique distancias de seguridad adecuadas para servicio en exterior.
- Montaje: La unidad deberá montarse de forma segura en estructura de soporte usando orificios de montaje designados. Asegure instalación nivelada.
- Puesta a tierra: Conecte el terminal de puesta a tierra a la red de tierra de la estación según códigos locales de seguridad eléctrica. La resistencia de puesta a tierra deberá cumplir con requisitos del sistema.
Notas de Seguridad:
- Circuito secundario de CT: No abra el circuito secundario de CT cuando el primario está energizado. Cortocircuite y conecte a tierra el secundario antes de desconectar medidores o relés.
- Circuito secundario de PT: No deje los terminales secundarios de PT flotando cuando el primario está energizado. Mantenga fusibles apropiados en circuitos secundarios.
- Procedimientos de mantenimiento: Desenergice y verifique tensión cero antes de realizar cualquier trabajo de mantenimiento. Siga procedimientos de bloqueo/etiquetado.
- Mantenimiento periódico: Limpie regularmente las superficies del cerramiento e inspeccione integridad de sellado. Verifique operación mecánica del interruptor de circuito y sistema de control prepago.
Información de Pedido
Al realizar un pedido, especifique la clase de tensión del sistema (6 kV, 10 kV o 15 kV), corriente primaria nominal (400 A, 630 A, 800 A, 1000 A o 1250 A), requisitos de resistencia de cortocircuito, requisitos de comunicación (GSM, RS485, Ethernet o LoRaWAN), condiciones ambientales y cualquier requisito de personalización. Las configuraciones especiales deberán confirmarse mediante acuerdo técnico antes de la producción.