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Guía Técnica de Instalación – Transformador de Instrumento JDZW-35

Tensión nominal del sistema: 35 kV
Tensión nominal del equipo: 33 kV
Tipo: Transformador de tensión monofásico para interior/exterior (según versión)

Esta guía detalla los procedimientos técnicos esenciales para la instalación segura y correcta del transformador de instrumento modelo JDZW-35, conforme a las normas internacionales IEC 61869-3 (Transformadores de medida – Parte 3: Requisitos adicionales para transformadores de tensión inductivos) y UNE-EN 61869. El cumplimiento riguroso de estas instrucciones garantiza el funcionamiento confiable del equipo, la seguridad del personal y la integridad del sistema eléctrico.

1. Requisitos previos y verificación de sitio

Antes de iniciar cualquier actividad física en el sitio, se deben cumplir una serie de requisitos administrativos, técnicos y de seguridad. Estos pasos previenen errores costosos, accidentes laborales y daños al equipo.

1.1. Documentación técnica y planos

• Verificar que se dispone del dibujo de cimentación aprobado por el fabricante o el ingeniero de proyecto, incluyendo dimensiones exactas de bridas, orificios de anclaje y distancia al eje del terminal primario.
• Contar con los planos unifilares y trifilares actualizados del sistema eléctrico donde se instalará el transformador, indicando claramente la configuración de conexión (estrella con neutro a tierra, delta abierta, etc.).
• Revisar la hoja de datos técnicos del JDZW-35, incluyendo relación de transformación exacta (ej. 33000/√3 : 100/√3 V), clase de precisión bajo carga inductiva y capacitiva (normalmente clase 0.2/3P según IEC 61869-3), carga secundaria máxima admisible (típicamente 50 VA para medición, 100 VA para protección), tipo de aislamiento (porcelana o compuesto polimérico) y nivel de aislamiento normalizado (LI 170 kV / SIWV 70 kV según UNE-EN 61869).
• Asegurar que se ha emitido la orden de trabajo autorizada con bloqueo/etiquetado (LOTO) del sistema si se instala en una subestación existente, conforme a la norma UNE-EN 50110-1.

1.2. Condiciones del sitio

• Espacio libre: Debe existir suficiente espacio alrededor del lugar de instalación para maniobrar el transformador (mínimo 1.5 m en todos los lados durante la instalación). Considerar el radio de giro de grúas o montacargas. En montaje sobre poste, verificar separación mínima de 2.5 m respecto a conductores vecinos y estructuras metálicas.
• Nivelación del terreno: La superficie debe estar nivelada, compactada y libre de agua estancada. En exteriores, se recomienda una pendiente mínima del 1% para drenaje. Para instalaciones en subestación, la base de concreto debe tener resistencia mínima de 25 MPa y profundidad de al menos 30 cm.
• Acceso seguro: Las rutas de acceso deben soportar el peso del equipo más el medio de transporte (habitualmente entre 300 y 600 kg según versión). El JDZW-35 en versión exterior pesa aproximadamente 420 kg; en versión interior, 350 kg.
• Condiciones ambientales: No realizar la instalación bajo lluvia, nieve o vientos superiores a 40 km/h. La temperatura ambiente debe estar dentro del rango operativo del equipo (-25°C a +40°C). La humedad relativa máxima permitida es del 95% sin condensación. En zonas costeras (contaminación clase III o IV según IEC 60815), se recomienda versión con aisladores compuestos hidrofóbicos.

1.3. Verificación del equipo recibido

Al recibir el transformador JDZW-35, inspeccionar visualmente lo siguiente:

• Ausencia de golpes, abolladuras o roturas en la cubierta cerámica o compuesta. Los aisladores deben presentar una superficie lisa sin fisuras visibles.
• Integridad de las bridas de montaje y terminales primarios/secundarios. Verificar que los roscados no estén dañados.
• Presencia de tapas protectoras en todas las conexiones secundarias, selladas herméticamente para evitar ingreso de humedad.
• Etiquetas legibles con datos nominales, número de serie y diagrama de conexiones. La placa debe incluir: relación de transformación, clase de precisión, carga secundaria, frecuencia nominal (50 Hz), factor de sobretensión (1.2 continuo, 1.9 durante 30 s), y nivel de aislamiento.
• Documentación adjunta: certificado de pruebas de fábrica (relación de transformación, rigidez dieléctrica, factor de potencia del aislamiento ≤ 0.5% a 10 kV), declaración de conformidad CE y manual de instalación específico del modelo.

2. Herramientas y equipos necesarios

El uso de herramientas adecuadas es fundamental para lograr conexiones seguras y evitar daños mecánicos. A continuación, se lista el equipamiento mínimo requerido:

2.1. Equipos de elevación y manipulación

• Grúa hidráulica o montacargas con capacidad mínima de 1 tonelada (factor de seguridad ≥ 2).
• Eslingas de poliéster o acero inoxidable (capacidad ≥ 500 kg), inspeccionadas y certificadas conforme a la norma UNE-EN 1492-1.
• Carretilla transpaleta resistente (si el transformador posee patines o base metálica). Verificar que la base no sobresalga más de 10 cm lateralmente.

2.2. Herramientas manuales y de torque

• Llaves dinamométricas calibradas (rango 10–100 N·m), con certificado de calibración vigente (trazable a ENAC o equivalente).
• Juego de llaves ajustables y fijas (métricas), preferiblemente con recubrimiento anticorrosivo.
• Destornilladores aislados (clase 1000 V), cumpliendo con IEC 60900.
• Multímetro digital de alta impedancia (>10 MΩ), clase CAT III 1000 V.
• Megóhmetro (5 kV) para pruebas de aislamiento preinstalación (opcional pero recomendado), con capacidad de medir índice de polarización.

2.3. Materiales auxiliares

• Compuesto antioxidante para conexiones de cobre/aluminio (si aplica), tipo NO-OX-ID A-Special o equivalente.
• Cinta aislante de PVC o termorretráctil (clase 15 kV como mínimo), resistente a UV si se usa en exteriores.
• Perfiles de alineación metálicos (para verificación de nivelación), de acero inoxidable.
• Nivel de burbuja de precisión (±0.5 mm/m), preferiblemente digital con registro.

3. Preparación de la base y fijación

El JDZW-35 se monta generalmente sobre una estructura metálica o base de concreto. Una instalación inadecuada puede provocar vibraciones, tensiones mecánicas o fallos en el aislamiento.

3.1. Diseño de la base

La base debe cumplir con:

• Ser rígida y no deformable bajo carga estática y dinámica (módulo de elasticidad ≥ 200 GPa para acero).
• Tener orificios alineados con las perforaciones de la brida inferior del transformador (consultar plano dimensional del fabricante; típicamente 4 orificios Ø18 mm en patrón cuadrado de 200 mm).
• En exteriores, incluir drenaje y protección contra corrosión (galvanizado en caliente clase C según ISO 1461 o pintura epóxica bicomponente con espesor mínimo de 120 µm).
• Para montaje en poste, utilizar ménsula galvanizada con brazo mínimo de 600 mm y soporte antisísmico si la zona tiene riesgo sísmico (IEC 60068-2-57).

3.2. Nivelación y alineación

1. Colocar la base sobre la superficie definitiva y verificar su nivelación con el nivel de burbuja en dos ejes perpendiculares.
2. Ajustar con cuñas metálicas o shims hasta lograr una desviación máxima de ±2 mm por metro.
3. Fijar permanentemente la base mediante pernos de anclaje (mínimo M16, acero grado 8.8) embebidos en concreto o soldados a estructura metálica. La longitud de anclaje en concreto debe ser ≥ 250 mm.

3.3. Fijación del transformador

Una vez posicionado el transformador sobre la base:

• Insertar pernos de fijación a través de la brida inferior (generalmente 4 orificios).
• Utilizar arandelas planas y tuercas autoblocantes (tipo DIN 980).
• Apretar progresivamente en forma cruzada (patrón de estrella) hasta alcanzar el torque especificado.

4. Manipulación y posicionamiento seguro

El JDZW-35 es un equipo frágil debido a su aislamiento cerámico o compuesto. Su manipulación requiere técnicas específicas para evitar daños irreversibles.

4.1. Puntos de izaje

• Utilizar exclusivamente los ojales de izaje diseñados por el fabricante (ubicados en la parte superior o en la base, según modelo). La capacidad mínima de cada ojal es de 500 kg.
• Nunca levantar el transformador por sus terminales primarios, secundarios o bridas laterales. Esto puede causar fracturas en el núcleo o devanados.
• El ángulo entre las eslingas no debe exceder 60° para evitar cargas laterales. Usar separadores si es necesario.

4.2. Procedimiento de izaje

1. Inspeccionar visualmente los ojales antes del izaje (sin corrosión, sin deformación).
2. Levantar lentamente hasta que el equipo se separe 10 cm del suelo. Detener y verificar equilibrio.
3. Continuar el izaje con movimientos suaves, sin oscilaciones ni giros bruscos.
4. Posicionar el transformador sobre la base con ayuda de guías o varillas de alineación.

4.3. Protección durante la instalación

• Mantener las tapas protectoras en los bornes secundarios hasta el momento de realizar las conexiones.
• Cubrir el cuerpo del transformador con lona impermeable si existe riesgo de contaminación (polvo, humedad, salinidad).
• No apoyar herramientas, cables o materiales sobre el aislamiento externo.

5. Conexiones primarias y secundarias

Las conexiones eléctricas deben realizarse con extremo cuidado para garantizar baja resistencia de contacto, ausencia de puntos calientes y compatibilidad electromagnética con los dispositivos de protección y medición.

5.1. Conexión primaria (33 kV)

• Utilizar conductores rígidos o barras de cobre/electrolítico con sección mínima según corriente nominal (normalmente ≥ 50 mm² para corriente térmica corta de 16 kA/1s).
• Lijar y limpiar las superficies de contacto con alcohol isopropílico antes de ensamblar. La rugosidad superficial debe ser ≤ 3.2 µm.
• Aplicar una capa fina de compuesto antioxidante en uniones cobre-aluminio.
• Apretar los pernos del terminal primario con torque controlado.

5.2. Conexión secundaria (100 V o 110 V)

• Usar cable flexible multiconductor, aislado para 600 V como mínimo, con sección entre 2.5 y 4 mm² (según longitud y carga conectada). La caída de tensión máxima admisible es del 0.25%.
• Conectar siempre el borne marcado como “*” o “H1/X1” al lado de fase del sistema de medición/protección.
• El neutro secundario (X2) debe conectarse a tierra en un único punto (normalmente en el tablero de control), nunca en el transformador, para evitar bucles de tierra.
• Proteger los cables secundarios en canaletas metálicas o tubos conduit separados de circuitos de potencia (distancia mínima 300 mm o barrera física).

6. Parámetros eléctricos y rendimiento técnico

El transformador JDZW-35 está diseñado para cumplir con exigentes especificaciones de precisión y robustez dieléctrica en sistemas de distribución de 35 kV.

6.1. Tabla de parámetros eléctricos nominales

6.2. Comportamiento bajo carga inductiva/capacitiva

El JDZW-35 mantiene su clase de precisión incluso bajo condiciones de carga no resistiva:

• Carga inductiva (fp = 0.8 ind.): Error de relación ≤ ±0.2%, error de fase ≤ ±10 minutos.
• Carga capacitiva (fp = 0.8 cap.): Error de relación ≤ ±0.25%, error de fase ≤ ±12 minutos.

Estos valores están validados en pruebas de fábrica conforme a IEC 61869-3, Anexo B. Se recomienda no exceder el factor de potencia de 0.8 en cualquiera de los sentidos para mantener la precisión declarada.

7. Puesta a tierra y protección contra sobretensiones

7.1. Conexión a tierra del transformador

• La carcasa metálica y el borne de tierra (marcado con ⏚) deben conectarse al electrodo de puesta a tierra principal mediante conductor de cobre desnudo o aislado de sección mínima 50 mm².
• La resistencia de puesta a tierra del sistema no debe exceder 1 Ω en subestaciones, o 5 Ω en redes de distribución rural (según REBT o normativa local).
• En sistemas con neutro a tierra, el borne X2 del secundario se conecta a tierra únicamente en el tablero de control, formando el punto de referencia del sistema de medición.

7.2. Protección contra sobretensiones

• Se recomienda instalar pararrayos de óxido metálico (MOA) en el lado primario, coordinados con el nivel de aislamiento del JDZW-35 (tensión residual ≤ 134 kV para impulso de 10 kA).
• En el secundario, instalar supresores de sobretensión transitoria (TVSS) clase II si los cables superan 10 m de longitud.

8. Diferencias clave: Montaje en poste vs. subestación

8.1. Montaje en poste (red de distribución)

• El JDZW-35 se fija a una ménsula galvanizada mediante abrazaderas antivibratorias.
• La conexión primaria se realiza directamente a la línea aérea mediante conectores tipo cuña o compresión.
• No requiere base de concreto; el drenaje natural del poste es suficiente.
• La puesta a tierra se realiza al electrodo del propio poste (resistencia ≤ 25 Ω en zonas rurales).
• Se recomienda versión con aisladores compuestos para mejor comportamiento en ambientes contaminados.

8.2. Montaje en subestación (interior o exterior)

• Requiere base rígida de concreto o estructura metálica fija.
• Conexión primaria mediante barras rígidas o cables aislados en celdas.
• Sistema de puesta a tierra de baja impedancia (≤1 Ω).
• Mayor exigencia en limpieza y control de contaminación (IP54 mínimo en interiores).
• Integración obligatoria con sistemas de protección y SCADA.

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