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Guía Técnica de Instalación – Transformador de Instrumento JDZW-35K

Versión: 2.1
Aplicable a sistemas de distribución con tensión nominal de 35 kV (tensión máxima de operación: 36 kV)
Tensión primaria nominal del transformador JDZW-35K: 33 kV

Esta guía proporciona instrucciones detalladas para la instalación segura y conforme del transformador de instrumento monofásico tipo JDZW-35K, diseñado específicamente para medición y protección en redes eléctricas de media tensión con neutro no efectivamente puesto a tierra (sistemas IT o resonantemente puestos a tierra mediante bobina de Petersen). El cumplimiento riguroso de los procedimientos aquí descritos es esencial para garantizar la integridad del equipo, la seguridad del personal, la precisión metrológica y la estabilidad frente a transitorios atmosféricos o maniobras. Este modelo incorpora un núcleo magnético optimizado para minimizar errores en condiciones de desequilibrio de tensión y está certificado conforme a las normas IEC 61869-3:2011 (Transformadores de medida – Parte 3: Transformadores de tensión inductivos) y IEC 60076-11 (Aislamiento al aire).

1. Requisitos Previos y Verificación del Sitio

Antes de iniciar cualquier actividad física en el sitio de instalación, se deben cumplir una serie de requisitos previos que aseguran que las condiciones ambientales, estructurales y operativas son adecuadas para la instalación del transformador JDZW-35K. Dado su diseño específico para sistemas de 35 kV con aislamiento al aire y configuración de neutro flotante, se requiere una evaluación rigurosa del entorno electromagnético y dieléctrico.

1.1. Documentación técnica disponible

• Dibujo unifilar del sistema eléctrico donde se integrará el transformador, indicando claramente la configuración del neutro (IT, resonante, etc.).
• Plano de ubicación y elevación del soporte o estructura de montaje, incluyendo distancias mínimas a otras fases, estructuras metálicas y nivel del suelo.
• Hoja de datos técnicos del fabricante del JDZW-35K (incluyendo diagrama de conexiones, dimensiones, peso, clase de precisión, factor de sobrecarga térmica, niveles de aislamiento coordinado, distancia de fuga y curvas de saturación).
• Permisos de trabajo energizado o desenergizado, según aplique, emitidos por la autoridad competente, conforme a la norma UNE-EN 50110-1.
• Estudio de coordinación de aislamiento del sistema (según IEC 60071-2), que justifique la selección del JDZW-35K frente a sobretensiones temporales y de frente de onda rápido.

1.2. Condiciones ambientales

El transformador JDZW-35K está diseñado para operación al aire libre en ambientes industriales y rurales, pero debe instalarse en un entorno que cumpla estrictamente con las siguientes condiciones, validadas según IEC 60068-2 y IEC 60815-1:

• Altitud: hasta 1000 m sobre el nivel del mar. Para altitudes superiores, se requiere corrección del aislamiento según IEC 60071-2: el factor de corrección es 1.0 + 0.012 × (H − 1000)/1000, donde H es la altitud en metros. Por encima de 2000 m, se recomienda consultar con el fabricante para ajustes en la distancia de fuga o reforzamiento del aislamiento.
• Temperatura ambiente: entre -25 °C y +40 °C. El límite superior puede extenderse a +45 °C si se reduce la carga secundaria al 80% de su valor nominal continuo.
• Humedad relativa: ≤ 95% sin condensación durante 24 h, y promedio mensual ≤ 90%. En zonas con alta humedad, se recomienda verificar la presencia de sellos herméticos en la caja de bornes (IP54 mínimo).
• Contaminación ambiental: grado de contaminación III o inferior según IEC 60815-1. En zonas industriales, costeras o con alta concentración de polvo, se debe verificar que la distancia de fuga mínima sea ≥ 25 mm/kV (valor pico de tensión). Para el JDZW-35K en un sistema de 35 kV (U_m = 36 kV), esto implica una distancia de fuga mínima de 900 mm. El modelo estándar ofrece 950 mm, suficiente para la mayoría de aplicaciones.
• Vibraciones mecánicas: aceleración máxima admisible de 0.5 g (5 m/s²) en rango de frecuencia 10–150 Hz. No se permite instalación en torres sometidas a viento galopante o cerca de maquinaria pesada sin amortiguación.

No se debe instalar el equipo en zonas propensas a inundaciones (nivel freático > 1 m bajo la base), exposición directa a chorros de agua a presión (clase IP no cubre este escenario), ni en proximidad a fuentes de campos electromagnéticos intensos (> 100 A/m) que puedan inducir errores en mediciones.

1.3. Verificación del sistema eléctrico

• Confirmar que la tensión del sistema coincide con la nominal del transformador (33 kV fase-tierra en un sistema trifásico de 35 kV con neutro no efectivamente puesto a tierra). El JDZW-35K está calibrado para operar en este régimen; su uso en sistemas con neutro sólidamente a tierra requiere reevaluación de la clase de aislamiento.
• Verificar que la corriente de cortocircuito simétrica máxima en el punto de instalación no exceda la capacidad dinámica (≥ 25 kA pico) ni la capacidad térmica (≥ 12.5 kA durante 1 s) del transformador, valores típicos para el JDZW-35K según IEC 61869-3.
• Asegurar que el sistema de puesta a tierra tenga resistencia ≤ 5 Ω en subestaciones, o ≤ 10 Ω en redes rurales, conforme a IEC 62305-3. La conexión a tierra del transformador debe ser independiente del electrodo principal si se usan relés sensibles a corrientes residuales.
• Evaluar la presencia de armónicos de orden 3 y múltiplos (triples): en sistemas con cargas no lineales significativas, el JDZW-35K puede presentar errores adicionales si no se especifica con núcleo de baja reluctancia. Se recomienda análisis de THD antes de la instalación.

1.4. Acceso y espacio de trabajo

Se debe disponer de un área libre de obstáculos con un radio mínimo de 3 metros alrededor del punto de instalación, permitiendo el manejo seguro de grúas, escaleras o plataformas elevadoras. El suelo debe ser estable, nivelado y capaz de soportar cargas móviles (por ejemplo, camión grúa con presión sobre el suelo ≤ 0.2 MPa). Además, se debe contar con iluminación adecuada (≥ 200 lux) si la instalación se realiza en horas nocturnas. En subestaciones compactas, verificar que la distancia mínima fase-fase sea ≥ 400 mm y fase-tierra ≥ 400 mm, según IEC 61439-2.

2. Herramientas y Equipos Necesarios

La instalación requiere herramientas especializadas y equipos de protección personal (EPP) certificados conforme a normas europeas (EN) e internacionales (IEC). A continuación, se detalla la lista mínima recomendada, validada para el peso y características del JDZW-35K.

2.1. Equipos de izaje y manipulación

• Grúa hidráulica o camión pluma con capacidad mínima de 500 kg (el JDZW-35K pesa aproximadamente 320–380 kg, dependiendo del fabricante y accesorios).
• Cintas de poliéster o eslingas de acero con capacidad ≥ 1000 kg y ángulo de carga ≤ 60°. Las eslingas deben tener etiqueta CE y certificación EN 1492-1.
• Carretilla elevadora (opcional, si la base está a nivel del suelo y el acceso lo permite).

2.2. Herramientas manuales y de torque

• Llaves dinamométricas calibradas (rango 10–150 N·m), con certificado de calibración vigente trazable a ISO/IEC 17025.
• Juego de llaves de vaso y trinquete con mango aislado (1000 V).
• Llave ajustable de 12” y 18”.
• Destornilladores aislados (clase 1000 V, conforme a IEC 60900).
• Medidor de continuidad (resolución ≤ 0.01 Ω) y megóhmetro (1000 V DC, rango hasta 20 GΩ).
• Multímetro digital de precisión (clase 0.5, resolución 0.1 V en rango 0–600 V).

2.3. Equipos de protección personal (EPP)

• Casco dieléctrico con barbuquejo, conforme a EN 50365.
• Guantes aislantes clase 00 (500 V) o clase 0 (1000 V) para trabajos en baja tensión secundaria; clase 3 (26.5 kV) si se trabaja cerca de partes energizadas en primario, con prueba dieléctrica reciente (≤ 6 meses).
• Arco flash suit (si existe riesgo de arco eléctrico, según análisis NFPA 70E o UNE-EN 50110-1), con ATPV ≥ 25 cal/cm².
• Calzado de seguridad dieléctrico, conforme a EN ISO 20345:2022, categoría S3.
• Gafas de seguridad (EN 166) y protectores auditivos (EN 352-1).

2.4. Materiales auxiliares

• Compuesto antioxidante para contactos de cobre/aluminio (tipo NO-OX-ID A-Special o equivalente certificado), aplicado en capa fina y uniforme.
• Cinta aislante de PVC (clase 105 °C) y cinta autoamalgamante (para terminaciones secundarias expuestas a intemperie).
• Tornillería inoxidable A2 (AISI 304) o A4 (AISI 316) según especificación del fabricante (generalmente M12 o M16 para fijación a base), con certificación EN ISO 3506.
• Placas de identificación resistentes a la intemperie, con marcado permanente (láser o grabado químico) que incluya número de serie, relación de transformación y fecha de instalación.

3. Preparación de la Base y Fijación

El transformador JDZW-35K se monta típicamente sobre una estructura metálica galvanizada en caliente o base de concreto armado en postes o subestaciones compactas. La estabilidad mecánica es crítica para evitar tensiones en los bushings cerámicos y conexiones eléctricas, especialmente en zonas sísmicas (zona 2 o superior según Eurocódigo 8).

3.1. Verificación dimensional

Consultar el plano de montaje del fabricante (referencia típica: JDZW-35K-MNT-2023). Las dimensiones típicas de perforación para el JDZW-35K son:

• Patrón de agujeros: 250 mm × 250 mm (puede variar ±10 mm según lote).
• Diámetro de agujeros: 18 mm (para pernos M16).
• Altura desde base hasta centro del bushing primario: 850 mm ± 20 mm.

Medir la base existente con calibre o cinta metálica certificada y comparar con estas dimensiones antes de colocar el equipo. Cualquier desviación > 5 mm requiere corrección estructural.

3.2. Nivelación y alineación

La base debe estar perfectamente nivelada (desviación máxima: ±2 mm/m en ambos ejes). Utilice un nivel de burbuja de precisión (clase 0, resolución 0.02 mm/m). Si la base es metálica, verifique su continuidad a tierra con un medidor de baja resistencia (≤ 0.1 Ω entre puntos extremos). En zonas sísmicas, se recomienda anclaje con pernos de fundición J o L, con longitud mínima de 400 mm en concreto de f’c ≥ 25 MPa.

3.3. Procedimiento de fijación

1. Coloque los pernos de anclaje (M16, acero inoxidable A2/A4, clase de resistencia 70) desde la parte inferior de la base, asegurando que sobresalgan 80–100 mm.
2. Posicione el transformador cuidadosamente sobre los pernos, utilizando guías de alineación si están disponibles.
3. Coloque arandelas planas (DIN 125) y tuercas autoblocantes (DIN 980) en cada perno para evitar aflojamiento por vibración.
4. Apriete manualmente hasta asentar el equipo sin deformar la brida de montaje.
5. Utilice una llave dinamométrica para aplicar el torque final en secuencia cruzada (ver Tabla 1), en dos pasos: 50% y 100% del valor final.

Tabla 1: Torque de apriete para fijación mecánica (conforme a EN ISO 16047)

Tamaño de perno	Material	Clase de resistencia	Torque recomendado (N·m)
M16	Inoxidable A2/A4	70	120 ± 10
M12	Inoxidable A2/A4	70	70 ± 5

Precaución: No sobrepasar el torque especificado. Un apriete excesivo puede deformar bridas de fundición gris (GG20) o dañar roscas, comprometiendo la integridad estructural y la hermeticidad del sello contra el aceite aislante.

4. Manipulación y Posicionamiento Seguro

El JDZW-35K contiene aproximadamente 12–15 litros de aceite aislante mineral (IEC 60296) y componentes cerámicos frágiles (bushings de porcelana aluminosa, clase C120 según IEC 60672). Cualquier impacto, caída o inclinación excesiva puede causar fugas de aceite, rotura de bushings o desplazamiento del núcleo, invalidando la garantía del fabricante.

4.1. Manipulación durante el transporte

• Nunca arrastrar, rodar ni inclinar el transformador más allá de 15° respecto a la vertical. El equipo debe transportarse siempre en posición vertical, con la marca “UP” claramente visible.
• Verificar que los tapones de ventilación y drenaje estén sellados con tapones ciegos durante el transporte.
• En temperaturas < 0 °C, permitir aclimatación durante 24 h antes de la instalación para evitar condensación interna.

4.2. Izaje

Utilice únicamente los puntos de izaje designados por el fabricante (generalmente orejas soldadas en la cuba, con capacidad mínima de 500 kg). Nunca izar por los bushings primarios o secundarios, ya que no están diseñados para soportar cargas mecánicas.

1. Inspeccione visualmente las eslingas antes del uso: buscar cortes, abrasión o deformación.
2. Asegure que el centro de gravedad esté alineado con el gancho de la grúa. El CG del JDZW-35K está ubicado a 400 mm sobre la base.
3. Izaje lento y controlado (velocidad ≤ 0.3 m/s), sin movimientos bruscos ni oscilaciones.
4. Mantenga al personal fuera del radio de caída (mínimo 5 m) y use señales estandarizadas (UNE-EN ISO 12100).

4.3. Posicionamiento final

Una vez colocado sobre la base, verifique exhaustivamente:

• Verticalidad con nivel láser o de burbuja (máximo 1° de desviación en cualquier eje).
• Distancia mínima de separación a tierra: ≥ 4.0 m (cumpliendo normas de seguridad para 35 kV según IEC 61936-1).
• Separación mínima a otras fases o estructuras: ≥ 400 mm (espacio de aire mínimo según IEC 60071-1 para U_m = 36 kV, onda de maniobra 170 kV pico).
• Libertad de movimiento térmico: asegurar que los conductores primarios tengan holgura suficiente (radio de curvatura ≥ 15× diámetro del cable) para expansiones térmicas.

5. Conexiones Primarias y Secundarias

5.1. Conexiones primarias (33 kV)

Las terminales primarias del JDZW-35K suelen ser bushings tipo perno roscado (M16 o M20, rosca métrica ISO) con contacto de presión. Estos bushings están diseñados para soportar esfuerzos electromecánicos de cortocircuito de hasta 25 kA pico. Siga estos pasos rigurosamente:

1. Desconecte completamente la línea de alimentación, bloquee los interruptores y verifique ausencia de tensión mediante detector capacitivo certificado (clase II, IEC 61243-1) seguido de puesta a tierra temporal con conjunto portátil (UNE-EN 50141).
2. Limpie las superficies de contacto con paño libre de pelusa y alcohol isopropílico (pureza ≥ 99%), evitando dejar residuos.
3. Aplique una capa fina (0.1–0.2 mm) de compuesto antioxidante en el perno y en el orificio del conductor (barra o cable prensado).
4. Inserte el conductor (sección típica: 95–185 mm² Al o Cu) y ajuste la tuerca con torque controlado (ver Tabla 2). No utilice arandelas dentadas que puedan dañar el bushing.
5. Verifique la continuidad eléctrica con medidor de baja resistencia (< 100 µΩ).

Tabla 2: Torque de apriete para conexiones eléctricas primarias (conforme a IEC 61238-1)

Tipo de conexión	Tamaño	Material del conductor	Torque (N·m)
Bushing primario	M1日晚间	Cu o Al	45 ± 5
Bushing primario	M20	Cu o Al	70 ± 5

Advertencia crítica: Las conexiones primarias mal apretadas generan puntos calientes (> 100 °C), oxidación acelerada y eventual falla catastrófica por fusión o arco interno. Nunca use martillos, llaves de tubo ni herramientas de impacto en bushings cerámicos.

5.2. Conexiones secundarias (100 V o 110 V)

Los terminales secundarios están protegidos en una caja de bornes con grado de protección IP54 (polvo limitado y salpicaduras). Antes de conectar:

• Verifique la polaridad (marcada como “*” o “P1/K1” en la placa de bornes y en el diagrama unifilar). El JDZW-35K es de polaridad sustractiva estándar.
• Asegúrese de que los circuitos secundarios estén en cortocircuito o conectados a carga antes de energizar el primario (¡nunca dejar abierto!). Un circuito secundario abierto induce sobretensiones > 10× U_n en el primario, destruyendo el aislamiento.
• Use cables flexibles de cobre electrolítico con aislamiento 1000 V (XLPE o EPR), sección mínima 2.5 mm² (recomendado 4 mm² para distancias > 10 m o cargas > 30 VA).
• La impedancia total del circuito secundario (cables + carga) no debe exceder el 120% de la carga nominal especificada (típicamente 50 VA, clase 0.5).

Apriete los terminales con torque de 2.5–3.0 N·m (evite exceso que dañe los bornes de latón CW614N). Tras la conexión, realice una prueba de aislamiento secundario-tierra con megóhmetro a 500 V DC (valor esperado > 100 MΩ).

Nota: La segunda mitad de esta guía cubrirá pruebas de comprobación, puesta en servicio, documentación final y protocolos de inspección post-instalación.

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