Resumen del Producto
Definición Funcional
Las series JLSZW3-6 y JLSZW3-10 de transformadores combinados de instrumento para exterior de tipo seco son dispositivos electromagnéticos de medición integrados que combinan las funciones de transformador de tensión (VT) y transformador de corriente (CT) en una única carcasa sellada. Estos transformadores proporcionan medición simultánea de tensión y corriente para sistemas de energía de CA trifásicos con frecuencia nominal de 50 Hz, con clases de tensión de sistema de 6 kV y 10 kV. La configuración combinada entrega señales secundarias galvánicamente aisladas para aplicaciones de medición de energía, relés de protección y control supervisor en redes urbanas/rurales, subestaciones exteriores y redes de distribución industrial.
Especificaciones Clave
| Ítem | Especificación (según pedido / placa de características) |
|---|---|
| Clase de tensión del sistema | Clase 6 kV / 10 kV (aplicaciones de distribución exterior) |
| Frecuencia nominal | 50 Hz (60 Hz disponible bajo petición) |
| Relaciones de tensión VT | 3000/100 V, 6000/100 V, 10000/100 V |
| Clases de precisión VT | 0.2 / 0.5 |
| Potencia nominal VT | 15 VA / 30 VA por núcleo |
| Potencia límite VT | 300 VA |
| Relaciones de corriente CT | 5~200/5 A |
| Clases de precisión CT | 0.2S / 0.2 |
| Potencia nominal CT | 10 VA por núcleo |
| Soporte de cortocircuito CT | Ith: 100 × I₁n (1 s), Idyn: 2.5 × Ith (pico) |
| Nivel de aislamiento VT (JLSZW3-6) | 7.2/32/60 kV |
| Nivel de aislamiento VT (JLSZW3-10) | 12/42/75 kV |
| Nivel de aislamiento CT | 12/42/75 kV |
| Configuración de conexión | Trifásico cuatro hilos Y/Yo |
| Normas aplicables | GB 20840.4-2015 (Combinado); GB 20840.2-2014, GB 20840.1-2010 (CT); GB 20840.3-2013, GB 20840.1-2010 (VT) |
Imágenes del Producto
Principio de Funcionamiento
El transformador combinado integra funciones independientes de medición de tensión y corriente utilizando principios de inducción electromagnética. La sección del transformador de tensión emplea una configuración de núcleo bobinado con devanados primarios conectados al sistema de energía y devanados secundarios que entregan una salida estandarizada de 100 V. La sección del transformador de corriente utiliza núcleos toroidales con conductores primarios pasando a través de las aberturas y devanados secundarios que proporcionan una corriente de salida de 5 A proporcional a la corriente primaria. Ambas secciones VT y CT operan simultáneamente para suministrar señales completas de tensión y corriente trifásicas para instrumentos de medición, relés de protección y sistemas de monitorización.
Posición de Aplicación en el Sistema
- Redes de Distribución Exterior: Líneas aéreas de 6-10 kV y equipos de conmutación montados en postes
- Estaciones de Medición de Energía: Medición y facturación de electricidad trifásica de grado comercial
- Sistemas de Protección: Esquemas de protección contra sobrecorriente, sobretensión y direccional
- Monitorización de Subestaciones: Unidades terminales remotas (RTU) y adquisición de datos SCADA
- Sistemas de Energía Industrial: Paneles de distribución de fábricas y estaciones transformadoras exteriores
Resumen Estructural
El transformador combinado presenta una carcasa metálica totalmente cerrada con componentes VT y CT fundidos en resina epoxi integrados. Las secciones del transformador de tensión utilizan núcleos de hierro expuestos con acero al silicio laminado en frío orientado al grano de alta calidad, con devanados primarios y secundarios bobinados en las columnas del núcleo. Las secciones del transformador de corriente emplean núcleos de hierro cerrados con acero al silicio premium, asegurando precisión y estabilidad de medición. Tres transformadores de tensión y tres transformadores de corriente se ensamblan en una carcasa metálica sellada, proporcionando una huella de instalación compacta, protección ambiental y operación confiable a largo plazo en condiciones exteriores.
Designación del Modelo
Explicación del Código
- J — Transformador de tensión (VT/PT)
- L — Transformador de corriente (CT)
- S — Configuración trifásica
- Z — Estructura aislada de resina fundida (epoxi)
- W — Tipo de instalación para exterior
- 3 — Código de serie de diseño
- 6 / 10 — Clase de tensión (kV)
Descripción
JLSZW3-6 y JLSZW3-10 designan la clase de tensión del sistema (6 kV o 10 kV). El transformador combinado integra tres transformadores de tensión monofásicos y tres transformadores de corriente monofásicos en conexión trifásica cuatro hilos Y/Yo. La relación de tensión específica, relación de corriente, clases de precisión y potencias nominales se definen mediante la especificación del proyecto y se confirman en la placa de características.
Condiciones de Servicio
Los transformadores combinados de la serie JLSZW3 están diseñados para operación en exterior bajo condiciones normales de servicio en sistemas de distribución de media tensión.
- Ambiente de instalación: Instalación exterior en ubicaciones protegidas o expuestas
- Altitud: No superior a 1000 m sobre el nivel del mar (aplicaciones a mayor altitud requieren confirmación de ingeniería)
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C
- Humedad relativa: Promedio diario ≤ 95%, promedio mensual ≤ 90% (a +20 °C de referencia)
- Condiciones ambientales: Libre de niebla salina severa, contaminación industrial o atmósferas explosivas; sin vibración anormal o choque mecánico
- Protección contra rayos: Se requiere pararrayos de óxido de zinc dentro de 1 metro del punto de instalación
Construcción
Diseño de Construcción
Sección del Transformador de Tensión:
- Tipo de núcleo: Núcleo bobinado con estructura expuesta
- Material del núcleo: Láminas de acero al silicio laminado en frío orientado al grano de alta calidad
- Aislamiento: Construcción fundida en resina epoxi
- Devanados: Bobinas primarias y secundarias bobinadas en columnas del núcleo
Sección del Transformador de Corriente:
- Tipo de núcleo: Núcleo de hierro cerrado de tipo anular
- Material del núcleo: Laminaciones de acero al silicio de calidad premium
- Aislamiento: Fundición monolítica de resina epoxi
- Configuración: Primario pasante con devanados secundarios en núcleo toroidal
Ensamblaje de la Carcasa:
- Carcasa: Gabinete metálico sellado con protección ambiental
- Componentes: Tres unidades VT + tres unidades CT en ensamblaje integrado
- Bornes: Bloques de terminales primarios y secundarios accesibles mediante puertas de compartimento
- Grado de protección: Construcción resistente a la intemperie para servicio exterior
La fundición de resina epoxi proporciona propiedades de aislamiento estables, resistencia a la humedad, resistencia a la contaminación y resistencia al envejecimiento para una operación exterior confiable. La carcasa metálica totalmente cerrada protege los componentes de la exposición ambiental mientras mantiene las distancias eléctricas y de fuga.
Disposición y Marcado de Terminales
Terminales del Transformador de Tensión:
- Terminales primarios (por fase): A / B / C / N (neutro)
- Terminales secundarios (por fase): a / b / c / n (neutro)
- Conexión: Configuración trifásica cuatro hilos Y/Yo
Terminales del Transformador de Corriente:
- Terminales primarios (por fase): P1 / P2
- Terminales secundarios (Fase A): 1K1 / 1L1
- Terminales secundarios (Fase B): 1K2 / 1L2
- Terminales secundarios (Fase C): 1K3 / 1L3
Las marcas de los terminales siguen las convenciones estándar de polaridad según la serie GB 20840. La identificación correcta de terminales es esencial para una medición precisa y el funcionamiento adecuado del relé de protección. Los diagramas de cableado y la asignación de terminales se proporcionan con cada unidad.
Datos Técnicos
Especificaciones del Transformador de Tensión
| Modelo | Relación de Tensión Nominal (V) |
Clase de Precisión |
Potencia Nominal (VA) |
Potencia Límite (VA) |
Nivel de Aislamiento Nominal (kV) |
|---|---|---|---|---|---|
| JLSZW3-6 | 3000/100 | 0.2 / 0.5 | 15 / 30 | 300 | 3.6/25/40 |
| 6000/100 | 7.2/32/60 | ||||
| — | — | ||||
| JLSZW3-10 | 3000/100 | 0.2 / 0.5 | 15 / 30 | 300 | 3.6/25/40 |
| 6000/100 | 7.2/32/60 | ||||
| 10000/100 | 12/42/75 |
Notas del Transformador de Tensión:
- Clase de precisión 0.2 para medición de precisión; 0.5 para aplicaciones de medición general
- Potencia nominal (carga) disponible como 15 VA o 30 VA por devanado secundario
- Capacidad de potencia límite: 300 VA continuo
- Formato de nivel de aislamiento: Um/ACSD/LI (tensión del sistema / frecuencia de potencia de corta duración / impulso de rayo)
- Tensión secundaria: 100 V línea-neutro (57.7 V fase-neutro en conexión Y)
Especificaciones del Transformador de Corriente
| Modelo | Relación de Corriente Nominal (A) |
Clase de Precisión |
Potencia Nominal (VA) |
Corriente Térmica de Corta Duración Nominal (kA) |
Corriente de Estabilidad Dinámica Nominal (kA pico) |
Nivel de Aislamiento Nominal (kV) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| JLSZW3-6 | 5~200/5 | 0.2S | 10 | 100 × I₁n | 2.5 × Ith | 12/42/75 |
| 0.2 | ||||||
| JLSZW3-10 | 5~200/5 | 0.2S | 10 | 100 × I₁n | 2.5 × Ith | 12/42/75 |
| 0.2 |
Notas del Transformador de Corriente:
- Clase de precisión 0.2S para medidores de energía electrónicos (rango extendido); 0.2 para medición estándar
- Corriente primaria nominal (I₁n) seleccionable desde 5 A hasta 200 A en pasos estándar
- Corriente secundaria nominal: 5 A (1 A disponible como pedido especial)
- Corriente térmica de corta duración (Ith): 100 veces la corriente primaria nominal durante 1 segundo
- Corriente de estabilidad dinámica (Idyn): 2.5 veces Ith (valor de pico)
- Factor de potencia de carga: cosφ = 0.8 (inductivo) a menos que se especifique lo contrario
Precisión y Carga
Rendimiento de Precisión del Transformador de Tensión:
Los transformadores de tensión cumplen con los requisitos de clase de precisión 0.2 o 0.5 según GB 20840.3-2013 con carga nominal desde 25% hasta 100% de la tensión nominal. El error de relación y el desplazamiento de fase permanecen dentro de los límites especificados en todo el rango de operación.
Rendimiento de Precisión del Transformador de Corriente:
Los transformadores de corriente cumplen con los requisitos de clase de precisión 0.2S o 0.2 según GB 20840.2-2014. La clase 0.2S proporciona un rango de precisión extendido desde 1% hasta 120% de la corriente primaria nominal, adecuado para medidores de energía electrónicos. Los límites de precisión se mantienen con carga nominal y frecuencia nominal.
Selección de Carga:
La carga nominal VT (15 VA o 30 VA) debe acomodar la carga total conectada incluyendo medidores, relés y resistencia de cableado. La carga nominal CT (10 VA) debe cubrir la impedancia del circuito secundario con corriente nominal (5 A). La carga real debe verificarse durante el diseño del sistema para garantizar el cumplimiento de precisión.
Cumplimiento de Normas
Normas Aplicables
- GB 20840.4-2015: Transformadores de instrumento – Parte 4: Requisitos adicionales para transformadores combinados
- GB 20840.2-2014: Transformadores de instrumento – Parte 2: Requisitos adicionales para transformadores de corriente
- GB 20840.1-2010: Transformadores de instrumento – Parte 1: Requisitos generales
- GB 20840.3-2013: Transformadores de instrumento – Parte 3: Requisitos adicionales para transformadores de tensión inductivos
- Serie IEC 61869: Transformadores de instrumento (norma de referencia)
Pruebas y Aceptación
Cada unidad de transformador combinado se somete a pruebas de fábrica según las normas aplicables:
- Pruebas de rutina: Relación de tensión, relación de corriente, polaridad, precisión, carga, resistencia de aislamiento, soportabilidad dieléctrica
- Prueba de aislamiento: Prueba de soportabilidad de tensión de frecuencia de potencia en circuitos primarios y secundarios
- Prueba de impulso de rayo: Prueba de tensión de impulso de onda completa según la especificación del nivel de aislamiento
- Prueba de soportabilidad de cortocircuito: Verificación de las especificaciones Ith e Idyn (prueba de tipo o cálculo)
- Inspección visual y dimensional: Datos de placa de características, marcado de terminales, verificación de mano de obra
- Pruebas especiales: Medición de descarga parcial, prueba de aumento de temperatura (cuando se especifica)
Instalación y Dimensiones
Directrices de Instalación
- El transformador combinado debe montarse sobre una base estable o soporte montado en poste con fijación mecánica segura
- La posición de montaje debe proporcionar espacio libre adecuado para seguridad eléctrica, disipación de calor y acceso de mantenimiento
- Las conexiones primarias se realizan mediante barra colectora o terminación de cable según lo especificado por el diseño del proyecto
- Los circuitos secundarios se enrutan a través de prensaestopas de cable con sellado adecuado y alivio de tensión
- La instalación del pararrayos es obligatoria dentro de 1 metro de los terminales primarios según los requisitos GB
- Se requiere conexión a tierra en el terminal designado siguiendo los códigos eléctricos locales
Esquemas
Transformador Combinado JLSZW3-6kV / 10kV
Nota: Los dibujos dimensionales muestran la configuración típica. Las dimensiones reales se confirman en los dibujos aprobados antes de la fabricación. Los patrones de orificios de montaje y las ubicaciones de terminales pueden variar según la especificación.
Notas de Seguridad
- El circuito secundario VT no debe cortocircuitarse durante la operación; se recomienda protección con interruptor automático miniatura o fusible
- El circuito secundario CT nunca debe abrirse cuando el primario lleva corriente; aparecerá una tensión alta peligrosa en los terminales secundarios
- Durante la inspección o mantenimiento, el secundario CT debe cortocircuitarse antes de desconectar cualquier instrumento o cableado
- Un punto del neutro secundario VT y un punto del circuito secundario CT deben conectarse a tierra de manera confiable según las normas aplicables
- Todas las operaciones de instalación y mantenimiento deben cumplir con las regulaciones nacionales y locales de seguridad eléctrica
- Desenergice el circuito primario y verifique la ausencia de tensión antes de acceder a los compartimentos de terminales
Información de Pedido
Al realizar un pedido, la configuración requerida debe especificarse de acuerdo con los requisitos de la compañía de servicios públicos local, las normas aplicables y la especificación técnica del proyecto. Los siguientes parámetros deben indicarse claramente para confirmación técnica y lanzamiento de producción:
Requisitos del Transformador de Tensión:
- Tensión primaria nominal / relación de tensión: 3000/100 V, 6000/100 V, o 10000/100 V
- Clase de precisión: 0.2 o 0.5
- Potencia nominal: 15 VA o 30 VA por devanado secundario
- Nivel de aislamiento: Según la clase de tensión del sistema y la especificación del proyecto
Requisitos del Transformador de Corriente:
- Corriente primaria nominal / relación de transformación: 5/5 A hasta 200/5 A en pasos estándar
- Clase de precisión: 0.2S o 0.2
- Potencia nominal: 10 VA por devanado secundario
- Soportabilidad de cortocircuito: Ith (1 s) e Idyn (pico) según el nivel de falla del sistema
Sistema y Configuración:
- Clase de tensión del sistema: 6 kV o 10 kV
- Frecuencia nominal: 50 Hz (especificar si se requiere 60 Hz)
- Tipo de conexión: Trifásico cuatro hilos Y/Yo (estándar)
- Tipo de instalación: Exterior montado en poste o montado sobre base
Si aplican requisitos especiales (relaciones no estándar, núcleos de precisión adicionales, disposiciones especiales de terminales, configuraciones de montaje, idioma de documentación, certificados, o pruebas de fábrica más allá de las rutinarias), especifíquelos en la etapa de pedido para revisión y confirmación técnica. Las configuraciones personalizadas requieren aprobación de ingeniería y hoja de datos final antes del lanzamiento de producción.