Aperçu du produit
Définition fonctionnelle
Le transformateur de courant homopolaire à noyau fendu LXK-120 (transformateur de courant à équilibre de flux) est un transformateur de courant de protection conçu pour la détection des défauts à la terre (courant homopolaire) dans les réseaux électriques alternatifs basse et moyenne tension jusqu’à 10 kV. Fonctionnant sur le principe de l’induction électromagnétique, il détecte le courant résiduel (homopolaire), défini comme la somme vectorielle des courants de phase traversant son ouverture, fournissant ainsi un signal d’entrée fiable aux relais de protection ou aux dispositifs d’alarme en cas de défaut à la terre.
Caractéristiques principales
| Élément | Spécification (selon commande / plaque signalétique) |
|---|---|
| Classe de tension du système | ≤10 kV (applications intérieures de distribution et de protection) |
| Fréquence nominale | 50 Hz / 60 Hz |
| Courant secondaire nominal | 1 A ou 5 A |
| Classes de précision | 10P5 à 10P20 (noyaux de protection selon spécification) |
| Charge nominale | 1–15 VA (selon configuration) |
| Niveau d’isolation | 0,72/3 kV (tension d’isolation nominale / tension de tenue à fréquence industrielle) |
| Diamètre d’ouverture pour câble | 120 mm (diamètre d’ouverture ; vérifier le diamètre extérieur du câble et le dégagement nécessaire à l’installation) |
| Température ambiante | −25 °C à +40 °C |
| Type de structure | Conception à noyau fendu (coquille) avec bande de serrage en acier inoxydable |
| Normes applicables | GB/T 20840.1-2010 ; GB/T 20840.2-2014 (conformes au cadre IEC 61869) |
| Méthode d’installation | Type câble (équilibre de flux), installation en rénovation sans déconnexion du câble |
Illustrations du produit
Principe de fonctionnement
En conditions normales équilibrées, la somme vectorielle des courants triphasés traversant l’ouverture est approximativement nulle, produisant un flux magnétique résultant négligeable dans le noyau du transformateur. En cas de défaut à la terre, le courant résiduel (homopolaire) devient non nul et génère un flux magnétique dans le noyau toroïdal. Ce flux induit un signal secondaire proportionnel, qui alimente les relais de protection ou dispositifs de surveillance connectés afin de déclencher une action de coupure ou une alarme conformément aux réglages de protection du système.
Position dans le système
- Protection homopolaire : Détection et protection contre les défauts à la terre dans les réseaux de distribution ≤10 kV
- Protection de générateur : Protection contre les défauts à la terre du stator de générateurs triphasés
- Protection de moteur : Protection contre les défauts à la terre et les défauts phase-terre sur moteurs moyenne tension (classe 6–10 kV)
- Réseaux de distribution : Appareillages intérieurs, chambres de jeu de barres et réseaux de câbles de distribution
- Intégration aux relais : Relais de protection électromagnétiques, électroniques ou à microprocesseur
Aperçu structurel
La construction en résine époxy coulée pour usage intérieur, combinée à une conception mécanique à noyau fendu (coquille), permet l’installation autour de câbles existants sans interruption du système. L’ensemble se compose de deux demi-cercles en résine coulée maintenus par une bande de serrage en acier inoxydable, assurant une isolation stable, une résistance à l’humidité et une intégrité mécanique. La configuration de type câble élimine les bornes primaires et simplifie l’installation sur site, notamment dans des environnements restreints comme les cellules de distribution.
Désignation du modèle
Explication du code modèle
- L — Transformateur de courant (TC)
- X — Homopolaire (détection de courant résiduel)
- K — Structure à noyau fendu (ouverture en coquille)
- 120 — Diamètre nominal de l’ouverture (mm)
Variantes de la série
La série LXK est disponible en plusieurs tailles d’ouverture pour s’adapter à différents diamètres de câbles et exigences d’installation : LXK-φ80, LXK-φ100, LXK-φ120, LXK-φ150, LXK-φ180, LXK-φ200, LXK-φ240 et LXK-φ260. Toutes les variantes partagent le même principe de fonctionnement et la même méthode de construction ; la taille de l’ouverture constitue la principale différence mécanique.
Conditions de service
Le transformateur homopolaire LXK-120 est conçu pour un fonctionnement intérieur dans des conditions normales de service sur les réseaux électriques basse et moyenne tension.
- Environnement d’installation : Installation intérieure uniquement
- Altitude : ≤ 1000 m (une altitude supérieure nécessite une confirmation technique)
- Température ambiante : −25 °C à +40 °C
- Humidité relative : Moyenne journalière ≤ 95 %, moyenne mensuelle ≤ 90 %
- Conditions environnementales : Absence de gaz/vapeurs corrosifs, de milieux explosifs ou inflammables ; absence de vibrations sévères, de chocs mécaniques ou d’impacts
- Utilisation extérieure : Non adapté à l’extérieur ; si nécessaire, utiliser un boîtier approprié et consulter le fabricant
Construction
Conception structurelle
- Structure : Configuration de type câble à noyau fendu (coquille) pour installation en rénovation
- Isolation : Isolation entièrement encapsulée en résine époxy avec enveloppe extérieure protectrice
- Noyau : Noyau magnétique annulaire (toroïdal) optimisé pour la détection de courant résiduel
- Système de fixation : Collier de serrage en acier inoxydable assurant intégrité mécanique et résistance à la corrosion
- Protection anticorrosion : Traitement anticorrosion appliqué aux composants métalliques (le cas échéant)
Le moulage en résine époxy assure des propriétés d’isolation stables ainsi qu’une résistance à l’humidité, à la contamination et au vieillissement pour une utilisation intérieure prolongée. La conception à noyau fendu permet l’installation autour de câbles existants sans déconnexion des circuits primaires, réduisant ainsi le temps d’installation et les interruptions lors de projets de rénovation.
Enroulements et marquage des bornes
- Circuit primaire : Conducteurs du câble traversant l’ouverture (pas de bornes dédiées)
- Bornes secondaires : K1 / K2
Le marquage des bornes suit les conventions standard des TC homopolaires. Les bornes secondaires sont raccordées aux relais de protection ou aux dispositifs de surveillance. Respecter la polarité requise par le relais pour une coordination correcte. Un point du circuit secondaire doit être solidement mis à la terre conformément aux normes applicables et aux pratiques locales.
Données techniques
Cette section fournit des données techniques orientées sélection pour le transformateur homopolaire à noyau fendu LXK-120 utilisé dans les systèmes ≤10 kV (50 Hz / 60 Hz). Les données ci-dessous permettent une sélection préliminaire de la classe de précision, de la charge nominale et de la configuration mécanique.
Définitions : 10P désigne la classe de précision pour la protection selon le cadre IEC 61869 / GB 20840. Puissance nominale (VA) correspond à la charge secondaire admissible à la précision spécifiée. ALF (Facteur limite de précision) est le multiple du courant nominal jusqu’auquel le transformateur conserve la précision de protection spécifiée.
Notation : Les dimensions sont exprimées en millimètres (mm). Format de configuration : (diamètre d’ouverture / diamètre extérieur × largeur du noyau).
Référence des données
| Modèle Configuration |
Classe de précision |
Rapport de courant nominal (A) |
Puissance nominale (VA) |
|---|---|---|---|
| LXK-120 (120/204×57) | 10P5 à 10P15 | 50/5 à 400/5 50/1 à 250/1 |
1–10 |
| LXK-120 (120/210×65) | 10P5 à 10P15 | 50/5 à 400/5 50/1 à 250/1 |
2,5–10 |
| LXK-120 (120/210×100) | 10P5 à 10P20 | 50/5 à 400/5 50/1 à 250/1 |
2,5–15 |
| LXK-120 (120/250×80) | 10P5 à 10P20 | 50/5 à 400/5 50/1 à 250/1 |
1–15 |
Paramètres techniques généraux
| Paramètre | Spécification |
|---|---|
| Niveau d’isolation nominal | 0,72/3 kV (tension d’isolation nominale / tension de tenue à fréquence industrielle) |
| Fréquence nominale | 50 Hz / 60 Hz |
| Courant secondaire nominal | 5 A ou 1 A |
| Tension de tenue à fréquence industrielle de l’enroulement secondaire | 3 kV |
| Plage de température ambiante | −25 °C à +40 °C |
| Diamètre d’ouverture | 120 mm (vérifier le diamètre extérieur du câble et le dégagement nécessaire à l’installation) |
| Type de mise à la terre du neutre applicable | Systèmes à neutre mis à la terre ou isolé (à préciser lors de la commande) |
Normes et références normatives
| Norme | Titre | Application |
|---|---|---|
| GB/T 20840.1-2010 | Transformateurs de mesure – Partie 1 : Exigences générales | Exigences générales (conformes au cadre IEC 61869) |
| GB/T 20840.2-2014 | Transformateurs de mesure – Partie 2 : Transformateurs de courant | Exigences spécifiques aux TC (conformes à l’IEC 61869-2) |
| IEC 61869-1 | Transformateurs de mesure – Partie 1 : Exigences générales | Exigences générales internationales (référence) |
| IEC 61869-2 | Transformateurs de mesure – Partie 2 : Exigences supplémentaires pour les transformateurs de courant | Exigences internationales pour TC (référence) |
Conformité aux essais en usine
- Essais de routine selon GB/T 20840 (vérification de la polarité/marquage, vérification du rapport de transformation, vérification de la précision à la charge spécifiée)
- Essais diélectriques conformément aux exigences de coordination d’isolement et aux normes applicables
- Inspection visuelle et dimensionnelle, incluant la conformité du marquage et la vérification de la qualité de fabrication
- Essais de type et spéciaux selon les exigences du projet ou les configurations personnalisées
Installation et dimensions
- Les dimensions extérieures et les détails de fixation sont indiqués sur les schémas dimensionnels ci-dessous.
- Ouvrir le noyau fendu en desserrant la bande de serrage en acier inoxydable, le placer autour de l’ensemble de câbles, puis le refermer en veillant à l’ajustement parfait des deux moitiés du noyau.
- Prévoir un dégagement suffisant pour la dissipation thermique et l’accès à la maintenance.
- Raccorder les bornes secondaires aux relais de protection à l’aide d’un câble de section adaptée afin de minimiser la charge due au câblage.
Notes critiques d’installation :
- Tous les conducteurs de phase doivent traverser ensemble l’ouverture pour une mesure correcte du courant résiduel.
- Vérifier que les surfaces de contact du noyau sont propres et parfaitement jointives ; toute présence de jeu ou de corps étranger réduit la précision et la sensibilité.
- Serrer uniformément le collier de fixation afin de maintenir un couplage magnétique stable et une intégrité mécanique.
- Respecter le schéma de protection concernant le cheminement des écrans/armures/conducteurs PE des câbles (éviter tout mélange involontaire).
Schémas dimensionnels
| Modèle | Φd | ΦD | C | a | b | A | B | E | L | f | h |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LXK-80 | 80 | 165 | 57 | 110 | 60 | 130 | 120 | 102 | 185 | 10 | 17 |
| LXK-120 | 120 | 204 | 57 | 110 | 90 | 130 | 120 | 121 | 223 | 10 | 17 |
Légende des dimensions : Toutes les dimensions sont en millimètres (mm). Φd = diamètre d’ouverture ; ΦD = diamètre extérieur ; C = largeur du noyau ; autres dimensions selon référence du dessin.
Notes de sécurité
- Le circuit secondaire ne doit jamais rester ouvert lorsqu’il est installé sur un câble sous tension, afin d’éviter des tensions secondaires dangereuses.
- Lors d’une inspection ou d’une maintenance, court-circuiter le circuit secondaire avant de déconnecter tout dispositif de protection.
- Un point du circuit secondaire doit être solidement mis à la terre conformément aux normes applicables.
- L’installation/le retrait doit être effectué lorsque le circuit primaire est hors tension, ou selon des procédures approuvées de travail sous tension.
- Tous les travaux d’installation et de maintenance doivent respecter les réglementations locales de sécurité électrique.
Informations pour la commande
Lors de la commande, préciser la configuration en fonction de la méthode de mise à la terre du système, des exigences du relais de protection et des spécifications techniques du projet. Les paramètres suivants doivent être indiqués pour validation technique et lancement en production :
- Modèle du produit et taille d’ouverture (ex. : LXK-120 avec configuration spécifique)
- Diamètre extérieur du câble et dégagement requis pour l’installation (vérifier l’ajustement dans l’ouverture)
- Rapport de courant nominal (ex. : 50/5, 100/5, 200/5)
- Courant secondaire nominal (1 A ou 5 A)
- Classe de précision requise (ex. : 10P10, 10P15, 10P20)
- Charge nominale (VA) du circuit secondaire
- Configuration de mise à la terre du neutre (neutre mis à la terre ou isolé)
- Quantité requise
Si des exigences particulières s’appliquent (ouverture personnalisée, rapports non standards, plage de température étendue, contraintes de montage, langue de la documentation ou certificats), les préciser lors de la commande. Les configurations personnalisées doivent être confirmées par un accord technique et une fiche technique finale avant la production.