Descripción general del producto
Definición funcional
Los transformadores de corriente tipo seco de la serie PR son instrumentos electromagnéticos de precisión diseñados para mediciones exactas de corriente, medición de energía y aplicaciones de protección de relés en sistemas de energía de CA de baja tensión (clase 0,66 kV). Estos transformadores utilizan principios de inducción electromagnética para proporcionar señales de corriente secundaria aisladas galvánicamente, proporcionales a la corriente primaria.
Resumen de características principales
| Ítem | Especificación (según pedido / placa de características) |
|---|---|
| Clase de tensión del sistema | Clase 0,66 kV (aplicaciones industriales y de distribución de baja tensión) |
| Frecuencia nominal | 50 Hz o 60 Hz (especificar al realizar el pedido) |
| Corriente secundaria nominal | 1 A o 5 A |
| Clases de exactitud | Núcleos para protección según especificado (por ejemplo, 5P10, 10P10, 5P20, 10P20) |
| Carga nominal | Por núcleo/devanado según especificado (VA) |
| Factor de potencia de la carga | cosφ = 0,8 (en retraso), salvo que el estándar del proyecto especifique lo contrario |
| Nivel de aislamiento AC/BIL | 4 kV / 10 kV |
| Normas aplicables | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; IEEE C57.13 (cuando se especifique) |
| Opciones de material aislante | Cinta aislante o resina epoxi colada (seleccionable por el cliente) |
| Ambiente de instalación | Interruptores aislados en gas (SF6 o aire) o boquillas de transformadores de potencia (sumergidas en aceite) |
Imágenes del producto
Principio de funcionamiento
Basado en la ley de inducción electromagnética de Faraday, el transformador cuenta con un núcleo magnético toroidal, a través del cual pasa el conductor primario, y devanados secundarios enrollados alrededor del núcleo. El flujo magnético generado por la corriente primaria induce un voltaje proporcional en el devanado secundario, entregando una corriente de salida estandarizada (1 A o 5 A) a través de la carga conectada.
Posición de aplicación en el sistema
- Distribución de baja tensión: Interruptores de 0,66 kV, centros de control de motores y paneles de distribución
- Medición de energía: Sistemas industriales de medición y monitoreo de energía
- Circuitos de protección: Protección contra sobrecorriente, protección de motores y coordinación de relés
- Integración SCADA: Sistemas de supervisión, control y adquisición de datos
- Monitoreo de calidad de energía: Sistemas de monitoreo de carga y corrección del factor de potencia
Descripción general de la forma estructural
La construcción tipo boquilla seca con aislamiento seleccionable por el cliente (resina epoxi colada o cinta aislante) garantiza un rendimiento fiable en diversos entornos de instalación. El diseño permite su instalación en interruptores aislados en gas (GIS), donde el TC se coloca en gas SF6 o aire, o en boquillas de transformadores de potencia, donde el TC queda sumergido en aceite aislante. Las conexiones secundarias están disponibles con cables conductores o bornes secundarios, según los requisitos de instalación.
Designación del modelo
Código de modelo: PR
- P — Transformador de corriente tipo protección
- R — Construcción tipo anillo / tipo boquilla (diseño de núcleo toroidal)
Opciones de configuración
La serie PR ofrece flexibilidad en la selección del material aislante y en la terminación secundaria para adaptarse a los requisitos específicos de la aplicación y las limitaciones de instalación.
Condiciones de servicio
Los transformadores de corriente de la serie PR están diseñados para operación en interiores y exteriores bajo condiciones normales de servicio en sistemas eléctricos de baja tensión.
- Ambiente de instalación: Interruptores en interiores, gabinetes exteriores o sumergidos en aceite de transformador
- Altitud: No superior a 1000 m sobre el nivel del mar (para altitudes mayores, debe especificarse para confirmación técnica)
- Temperatura ambiente: -25 °C a +55 °C (instalación en aire); según especificación del aceite del transformador (sumergido en aceite)
- Humedad relativa: Promedio diario ≤ 95 %, promedio mensual ≤ 90 % (referencia a +20 °C)
- Condiciones ambientales: Libre de gases o vapores corrosivos; libre de medios explosivos o inflamables (excepto aceite de transformador); sin vibraciones severas, choques mecánicos ni impactos
Construcción
Diseño de construcción
- Estructura: Tipo boquilla seca (tipo anillo) para aplicaciones en interruptores de baja tensión y transformadores
- Opciones de aislamiento: Resina epoxi colada (totalmente encapsulada) o envoltura con cinta aislante
- Núcleo: Diseño de núcleo magnético tipo anillo (toroidal) para un rendimiento electromagnético óptimo
- Medio de instalación: Aire, gas SF6 (aplicaciones GIS) o inmersión en aceite de transformador
La selección del material aislante depende del entorno de aplicación. La resina epoxi ofrece una resistencia superior a la humedad y mayor resistencia mecánica para instalaciones en aire/SF6. La construcción con cinta aislante es adecuada para aplicaciones sensibles al costo o instalaciones sumergidas en aceite, donde el aceite del transformador proporciona soporte dieléctrico adicional.
Devanados y marcado de terminales
- Terminales primarios: P1 / P2 (diseño de boquilla con conductor pasante)
- Terminales secundarios: S1 / S2 (o 1S1 / 1S2 para configuraciones multicapa)
- Opciones secundarias: Cables conductores o bornes roscados (especificar al realizar el pedido)
El marcado de terminales sigue las convenciones estándar de polaridad de TC según IEC 61869-2. En condiciones normales de operación, la dirección de referencia de la corriente se define de P1 a P2. Debe observarse una correcta identificación de los terminales para garantizar el rendimiento en medición y protección.
Datos técnicos
Esta sección proporciona datos técnicos orientados a la selección del transformador de corriente tipo boquilla seca de la serie PR utilizado en sistemas de CA clase 0,66 kV (50 Hz o 60 Hz). Los datos que se muestran a continuación tienen como finalidad la selección preliminar de la clase de exactitud, la carga nominal y el desempeño en protección.
Definiciones: La clase de exactitud indica el rendimiento del TC para aplicaciones de protección (clasificaciones 5P o 10P). La potencia nominal (VA) se especifica por núcleo secundario. Relación múltiple indica la disponibilidad de devanados secundarios con derivaciones para una selección flexible de relación.
Notación: La designación de clase de protección (por ejemplo, 5P10) indica el límite de error compuesto a la corriente primaria nominal del factor límite de exactitud (ALF = 10 veces la corriente nominal). La aceptación se basará en los valores de la placa de características y el informe de pruebas de fábrica.
Parámetros de rendimiento
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Clases de exactitud para protección disponibles | 5P10, 10P10 (más comunes); 5P20, 10P20 (disponibles bajo solicitud) |
| Corriente secundaria nominal | 1 A o 5 A (especificar al realizar el pedido) |
| Rango de carga nominal | 2,5 VA a 30 VA (típico); carga personalizada disponible |
| Capacidad de relación múltiple | Disponible con devanados secundarios con derivaciones (especificar relaciones al realizar el pedido) |
| Nivel de aislamiento (AC/BIL) | 4 kV / 10 kV |
| Frecuencia | 50 Hz o 60 Hz (ensayado por tipo) |
Dimensionamiento y configuración personalizados
Las dimensiones del orificio, el tamaño del núcleo y el espesor del aislamiento pueden personalizarse para adaptarse a diámetros específicos de boquilla, valores nominales de corriente y restricciones de instalación. Se dispone de soporte técnico para diseños específicos de aplicación, incluyendo:
- Cálculo de carga y evaluación de impedancia del circuito
- Verificación de exactitud para condiciones de operación especificadas
- Integración mecánica con interruptores o boquillas de transformador
- Calificación ambiental para instalaciones en SF6 o sumergidas en aceite
Normas y referencias normativas
| Norma | Título | Aplicación |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Transformadores de instrumento – Parte 1: Requisitos generales | Requisitos generales |
| IEC 61869-2 | Transformadores de instrumento – Parte 2: Requisitos adicionales para transformadores de corriente | Requisitos específicos para TC |
| IEEE C57.13 | Requisitos estándar para transformadores de instrumento | Referencia para proyectos en América del Norte (cuando se especifique) |
Cumplimiento en pruebas de fábrica
- Pruebas de rutina según los requisitos aplicables de IEC/IEEE (incluyendo polaridad/marcado, verificación de relación y verificación de exactitud según clase y carga especificadas)
- Pruebas dieléctricas según los requisitos de coordinación del aislamiento y la norma aplicable
- Inspección visual y dimensional, incluyendo conformidad del marcado y acabado
- Pruebas de tipo según lo requerido por la especificación del proyecto (incluyendo elevación de temperatura, resistencia a corriente de corta duración cuando se especifique)
Instalación y dimensiones
- Las dimensiones del orificio deben coincidir con el diámetro de la boquilla primaria o del conductor, dejando holgura adecuada para la instalación.
- El transformador debe colocarse firmemente mediante soportes mecánicos o abrazaderas de montaje, según corresponda al tipo de instalación.
- Para instalaciones sumergidas en aceite, el TC debe quedar completamente sumergido en aceite de transformador, con circulación adecuada para refrigeración.
- Para instalaciones en SF6, la presión y pureza del gas deben cumplir con las especificaciones del fabricante del GIS.
- Debe mantenerse una distancia adecuada para el acceso al cableado secundario y el mantenimiento.
Dibujos dimensionales
Se proporcionan dibujos dimensionales personalizados con cada pedido, mostrando:
- Diámetro del orificio del TC (diámetro interior para el paso de la boquilla)
- Diámetro exterior total y dimensiones de altura
- Disposición de terminales secundarios y puntos de salida de cables
- Características de montaje (cuando aplique)
Notas de seguridad
- El circuito secundario nunca debe dejarse abierto cuando el transformador esté energizado, ya que puede aparecer un voltaje peligroso en los terminales secundarios.
- Durante inspecciones o mantenimiento, el circuito secundario debe cortocircuitarse antes de desconectar cualquier instrumento.
- Un punto del circuito secundario debe conectarse a tierra de forma confiable conforme a las normas aplicables.
- Todos los trabajos de instalación y mantenimiento deben cumplir con las normativas locales de seguridad eléctrica.
- Para instalaciones sumergidas en aceite, observe los requisitos de manejo del aceite y seguridad contra incendios.
- Para instalaciones en SF6, siga los procedimientos de manejo del gas según los requisitos del fabricante y las regulaciones locales.
Información para pedidos
Al realizar un pedido, la configuración requerida debe especificarse de acuerdo con los requisitos de la red local, las normas aplicables y la especificación técnica del proyecto. Los siguientes parámetros deben indicarse claramente para confirmación técnica y liberación de producción:
- Corriente primaria nominal / relación de transformación (o rango para diseños de relación múltiple)
- Corriente secundaria nominal (1 A o 5 A)
- Requisitos de clase de exactitud (por ejemplo, 5P10, 10P10)
- Carga nominal (VA) para el devanado secundario
- Material aislante (resina epoxi colada o cinta aislante)
- Ambiente de instalación (aire, gas SF6 o sumergido en aceite)
- Tipo de terminación secundaria (cables conductores o bornes roscados)
- Diámetro del orificio del TC (para ajuste a boquilla o conductor)
- Frecuencia (50 Hz o 60 Hz)
Guía de selección
- Determine la corriente primaria nominal (Ip) en función de la carga nominal y el rango de operación esperado.
- Seleccione los requisitos de exactitud para protección (por ejemplo, 5P10 para protección estándar; 10P10 para aplicaciones sensibles al costo).
- Confirme la carga nominal (VA) para el circuito secundario en función de los relés conectados y las pérdidas en el cableado.
- Especifique el material aislante y el ambiente de instalación (aire/SF6/aceite) para adaptarse a las condiciones de la aplicación.
- Proporcione las restricciones dimensionales, incluyendo el diámetro de la boquilla y el espacio disponible para montaje.
Si existen requisitos específicos de la compañía eléctrica local o del proyecto (por ejemplo, niveles específicos de aislamiento, calificaciones ambientales, idioma de la documentación o certificados requeridos), indíquelos en la etapa de pedido. Las configuraciones personalizadas deberán confirmarse mediante acuerdo técnico y hoja de datos final antes de la producción.
Preguntas frecuentes técnicas
P1: ¿Cómo seleccionar la relación del TC y la corriente primaria nominal para un transformador de corriente tipo seco de 0,66 kV?
R: Seleccione la relación del TC / corriente primaria nominal (Ip) a partir de la corriente continua nominal de la carga y el rango de medición requerido, luego verifique frente a los requisitos de coordinación del relé de protección y el diseño del interruptor.
P2: ¿Cuáles son las diferencias entre las clases de exactitud para protección 5P y 10P?
R: La clase 5P proporciona un error compuesto ≤ 5 % en el ALF nominal con desplazamiento de fase ≤ 60 minutos. La clase 10P proporciona un error compuesto ≤ 10 % en el ALF nominal sin especificación de error de fase. La clase 5P se prefiere para protección de precisión; la clase 10P es aceptable para aplicaciones de protección contra sobrecorriente.
P3: ¿Cómo determinar la carga nominal (VA) para circuitos secundarios de TC de 1 A / 5 A?
R: La carga nominal (VA) debe cubrir la carga total conectada (consumo del relé + pérdidas en el cableado) para corriente secundaria de 1 A o 5 A. Calcule la resistencia del cableado en función del calibre y la longitud del cable, luego sume la carga del relé según la especificación del fabricante.
P4: ¿Puede el TC de la serie PR usarse tanto en instalaciones en aire como sumergidas en aceite?
R: Sí. El aislamiento de resina epoxi es adecuado para instalaciones en aire y SF6. La construcción con cinta aislante es adecuada para instalaciones sumergidas en aceite. Especifique el ambiente de instalación al realizar el pedido para una selección apropiada del material.
P5: ¿Cuáles son las ventajas de las configuraciones de TC de relación múltiple?
R: Los TC de relación múltiple ofrecen flexibilidad para ajustar en campo la relación de transformación sin necesidad de reemplazar el TC. Esto permite adaptarse a cambios en la carga o utilizar un mismo diseño de TC para múltiples aplicaciones. Sin embargo, los diseños de relación múltiple tienen un costo más alto y mayores dimensiones físicas.
P6: ¿Cuáles son los requisitos obligatorios de manipulación secundaria y polaridad (P1/P2, S1/S2)?
R: Nunca abra el circuito secundario del TC mientras el primario esté energizado. Cortocircuite y conecte a tierra según las prácticas del proyecto. Observe las marcas de los terminales P1/P2, S1/S2 para garantizar la polaridad correcta según las convenciones de la norma IEC 61869-2.
P7: ¿Se proporcionan dibujos dimensionales e informes de prueba con cada pedido?
R: Sí. Cada pedido incluye dibujos dimensionales certificados que muestran el diámetro del orificio, las dimensiones generales y la disposición de los terminales. Se entregan informes de pruebas de fábrica que documentan las pruebas de rutina y la verificación de cumplimiento, con trazabilidad.