Tinjauan Produk
Definisi Fungsional
Transformator Arus Urutan-Nol LJ-ZW-10(12) adalah instrumen elektromagnetik presisi yang dirancang untuk deteksi gangguan tanah, pengukuran arus sisa, dan aplikasi proteksi urutan-nol pada sistem distribusi daya AC tegangan menengah. Transformator luar ruangan ini memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik dengan sensor arus urutan-nol khusus untuk menghasilkan sinyal arus sekunder yang terisolasi secara galvanis, sebanding dengan jumlah vektor arus primer tiga fasa, sehingga memungkinkan proteksi gangguan tanah yang sensitif.
Spesifikasi Utama
| Item | Spesifikasi (sesuai pesanan / nameplate) |
|---|---|
| Kelas tegangan sistem | Kelas 10 kV / 12 kV (aplikasi distribusi luar ruangan) |
| Frekuensi nominal | 50 Hz (60 Hz tersedia atas permintaan) |
| Arus sekunder nominal | 1 A |
| Kelas akurasi | Inti proteksi: 10P10 |
| Daya keluaran nominal | 0,1 Ω atau 0,2 Ω (keluaran resistansi) |
| Rating arus primer | 20 A, 50 A (pengukuran arus urutan-nol) |
| Aplikasi urutan-nol | Deteksi gangguan tanah dan proteksi arus sisa |
| Tingkat isolasi | 10(12)/42 kV |
| Lingkungan instalasi | Luar ruangan (rumah ber-rating IP) |
| Standar yang berlaku | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / 20840.2; GB 1208-1997 |
Tampilan Produk
Prinsip Kerja
Berdasarkan hukum induksi elektromagnetik Faraday dengan topologi sensor arus urutan-nol, transformator ini memiliki inti magnetik toroidal yang ditembus secara bersamaan oleh ketiga konduktor fasa. Dalam kondisi tiga fasa seimbang, jumlah vektor arus fasa bernilai nol, sehingga tidak menghasilkan fluks magnetik bersih. Saat terjadi gangguan tanah atau kondisi tidak seimbang, arus sisa (I₀ = Ia + Ib + Ic) menghasilkan fluks magnetik proporsional pada inti, yang menginduksi tegangan pada belitan sekunder dan menghasilkan arus keluaran standar melalui rele proteksi yang terhubung.
Posisi Aplikasi Sistem
- Distribusi Tegangan Menengah: Peralatan switchgear luar ruangan 10 kV–12 kV dan jaringan distribusi
- Proteksi Gangguan Tanah: Skema deteksi kebocoran tanah dan proteksi arus sisa
- Proteksi Urutan-Nol: Proteksi arus lebih tanah directional dan proteksi gangguan tanah sensitif
- Monitoring Saluran Kabel: Pengawasan gangguan tanah pada sistem kabel
- Integrasi SCADA: Pemantauan jarak jauh arus gangguan tanah
Tinjauan Struktur
Konstruksi inti berbahan resin epoksi dengan rumah silikon karet ber-rating luar ruangan menjamin performa isolasi unggul, ketahanan terhadap kelembapan, stabilitas terhadap sinar UV, serta kekuatan mekanis dalam kondisi lingkungan ekstrem. Konfigurasi bukaan toroidal dapat menampung rakitan kabel atau busbar tiga fasa sekaligus, sambil mempertahankan jarak clearance dan creepage listrik yang optimal. Rumah luar ruangan yang sepenuhnya tertutup memenuhi persyaratan proteksi ber-rating IP untuk operasi di lingkungan terkontaminasi dan berkelembapan tinggi.
Penunjukan Model
Penjelasan Kode Model
- L — Transformator arus (CT)
- J — Konfigurasi pengukuran arus urutan nol (arus residual)
- Z — Inti berisolasi resin tuang (epoksi)
- W — Dirancang untuk pemasangan luar ruangan (tahan cuaca)
- 10(12) — Kelas tegangan: 10 kV atau 12 kV
Konfigurasi Urutan Nol
Seri LJ-ZW menggunakan satu inti toroidal yang dilalui secara bersamaan oleh ketiga konduktor fasa. Topologi ini mengukur jumlah vektor arus tiga fasa (arus residual I₀), sehingga sangat cocok untuk deteksi gangguan tanah, di mana arus gangguan fasa-ke-tanah harus dipisahkan dari arus beban normal. CT urutan nol ini tidak memerlukan pengukuran arus masing-masing fasa dan dioptimalkan untuk aplikasi proteksi gangguan tanah yang sensitif.
Kondisi Layanan
Transformator arus urutan-nol seri LJ-ZW-10(12) dirancang untuk pengoperasian luar ruangan dalam kondisi layanan berikut pada sistem distribusi daya tegangan menengah:
- Lingkungan instalasi: Instalasi luar ruangan dengan enklosur berperingkat IP
- Ketinggian: Tidak melebihi 2000 m di atas permukaan laut (konfigurasi ketinggian lebih tinggi tersedia berdasarkan spesifikasi)
- Suhu sekitar: −25 °C hingga +40 °C
- Kelembapan relatif: Rata-rata harian ≤ 95%, rata-rata bulanan ≤ 90% (siklus kelembapan luar ruangan)
- Tingkat pencemaran: Kelas II sesuai IEC 60815 (cocok untuk lingkungan industri ringan dan pertanian)
- Kondisi lingkungan: Tahan terhadap radiasi UV, hujan, es, dan kontaminasi industri sedang; bebas dari atmosfer eksplosif atau mudah terbakar
Konstruksi
Desain Konstruksi
- Struktur: Inti toroidal (berbentuk cincin) dengan bukaan kabel/busbar untuk konduktor tiga fasa
- Isolasi inti: Konstruksi cor resin epoksi untuk ketahanan terhadap kelembapan dan kekuatan mekanis
- Rumah luar: Selubung karet silikon untuk ketahanan terhadap sinar UV dan cuaca luar ruangan
- Bahan inti: Material magnetik berpermeabilitas tinggi yang dioptimalkan untuk sensitivitas arus urutan nol
- Perapat: Desain kedap sepenuhnya dengan rating IP untuk perlindungan lingkungan luar ruangan
Sistem isolasi dua lapis ini menggabungkan inti cor resin epoksi untuk isolasi listrik dengan rumah luar karet silikon untuk perlindungan lingkungan, memberikan masa pakai lama di luar ruangan dengan kebutuhan perawatan minimal. Geometri toroidal memastikan distribusi medan magnet yang seragam dan sensitivitas tinggi dalam deteksi arus sisa.
Lilitan & Penandaan Terminal
- Konduktor primer: Kabel atau busbar tiga fasa yang melewati bukaan toroidal (tanpa terminal tetap)
- Terminal sekunder: S1 / S2 (keluaran urutan nol)
Penandaan terminal mengikuti konvensi polaritas standar trafo arus (CT) urutan nol. Pada kondisi gangguan tanah dengan arus sisa positif mengalir melalui bukaan, arus sekunder mengalir dari S1 ke S2 menuju beban yang terhubung. Pengamatan polaritas yang benar sangat penting untuk skema proteksi gangguan tanah arah (directional ground fault protection).
Data Teknis
Bagian ini menyediakan data teknis berorientasi seleksi untuk transformator arus urutan-nol luar ruangan seri LJ-ZW-10(12) yang digunakan pada sistem distribusi AC kelas 10 kV / 12 kV (50 Hz). Data di bawah ini dimaksudkan untuk seleksi awal rating arus primer, kelas akurasi, dan resistansi keluaran.
Definisi: Rating arus primer menunjukkan rentang pengukuran nominal arus urutan-nol. Keluaran terukur (Ω) adalah spesifikasi resistansi belitan sekunder. Kelas akurasi 10P10 menunjukkan akurasi tingkat proteksi dengan kesalahan komposit 10% pada arus primer terukur dikali 10.
Notasi: Transformator arus urutan-nol mengukur arus residual (I₀ = Ia + Ib + Ic); dalam kondisi tiga fasa seimbang, keluaran sekunder bernilai nol. Pemilihan harus didasarkan pada perkiraan besar arus gangguan tanah dan persyaratan sensitivitas rele proteksi.
Referensi Data
| Model | Arus Primer Terukur (A) |
Arus Sekunder Terukur (A) |
Kelas Akurasi |
Keluaran Terukur (Ω) |
Tingkat Isolasi Terukur (kV) |
|---|---|---|---|---|---|
| LJ-ZW-10(12) | 20 | 1 | 10P10 | 0.1 | 10(12)/42 |
| LJ-ZW-10(12) | 50 | 1 | 10P10 | 0.2 | 10(12)/42 |
Standar & Referensi Normatif
| Standar | Judul | Aplikasi |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Instrument Transformers – Part 1: General Requirements | Persyaratan umum |
| IEC 61869-2 | Instrument Transformers – Part 2: Additional Requirements for Current Transformers | Persyaratan khusus transformator arus |
| GB/T 20840.1 | Instrument Transformers – Part 1: General Requirements | Standar nasional (selaras dengan kerangka IEC 61869) |
| GB/T 20840.2 | Instrument Transformers – Part 2: Current Transformers | Persyaratan nasional untuk transformator arus (selaras dengan IEC 61869-2) |
| GB 1208-1997 | Current Transformers | Standar nasional transformator arus apabila ditentukan oleh proyek |
| IEC 60815 | Selection and Dimensioning of High-Voltage Insulators – Part 1: Definitions, Information and General Principles | Persyaratan isolasi luar ruangan dan kelas polusi |
| IEC 60529 | Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Code) | Rating perlindungan enclosure luar ruangan |
Kesesuaian Uji Pabrik
- Uji rutin sesuai persyaratan IEC/GB yang berlaku (termasuk polaritas/pemarkaan, verifikasi rasio pada arus terukur, dan verifikasi akurasi sesuai kelas 10P10)
- Uji dielektrik sesuai persyaratan koordinasi isolasi (uji ketahanan tegangan frekuensi daya dan uji tegangan impuls)
- Verifikasi sensitivitas urutan-nol untuk memastikan kemampuan deteksi pada level arus gangguan tanah yang ditentukan
- Uji lingkungan apabila ditentukan (siklus suhu, ketahanan kelembaban, penuaan UV)
- Pemeriksaan visual dan dimensi termasuk ukuran bukaan, kesesuaian pemarkaan, dan integritas housing
- Uji tipe dan uji khusus sesuai yang dipersyaratkan spesifikasi proyek
Pemasangan & Dimensi
- Transformator harus dipasang pada peralatan switchgear luar ruangan atau struktur terminasi kabel menggunakan susunan pemasangan yang telah ditentukan.
- Seluruh konduktor tiga fasa (kabel atau busbar) harus melewati lubang tengah dalam arah yang sama untuk memastikan pengukuran arus urutan nol yang benar.
- Diameter lubang toroidal harus cukup untuk menampung bundel kabel atau busbar dengan jarak bebas yang memadai (disarankan minimal 10 mm jarak radial).
- Jarak creepage dan clearance yang memadai harus dipertahankan sesuai IEC 60815 untuk kelas polusi yang ditentukan.
- Koneksi kabel sekunder harus dilakukan melalui kompartemen terminal dengan sealing gland yang tepat guna menjaga rating IP.
Dimensi Luar (Outlines)
Catatan Keselamatan
- Rangkaian sekunder tidak boleh dibiarkan terbuka ketika konduktor primer bertegangan, karena tegangan tinggi berbahaya dapat muncul di terminal sekunder.
- Saat inspeksi atau perawatan, rangkaian sekunder harus dihubung-singkat sebelum melepaskan relay proteksi apa pun.
- Salah satu titik pada rangkaian sekunder harus di-ground secara andal sesuai dengan standar yang berlaku.
- Seluruh konduktor tiga fasa harus melewati lubang dalam arah yang benar untuk memastikan polaritas urutan nol yang tepat.
- Seluruh pekerjaan pemasangan dan perawatan harus mematuhi peraturan keselamatan kelistrikan setempat serta standar utilitas yang berlaku.
Informasi Pemesanan
Saat melakukan pemesanan, konfigurasi yang diperlukan harus ditentukan sesuai dengan persyaratan jaringan setempat, standar yang berlaku, dan spesifikasi teknis proyek. Parameter berikut harus dinyatakan secara jelas untuk keperluan konfirmasi teknis dan pelepasan produksi:
- Arus primer terukur (rating arus urutan nol 20 A atau 50 A)
- Arus sekunder terukur (standar 1 A)
- Kelas akurasi (standar kelas proteksi 10P10)
- Tahanan keluaran terukur (0,1 Ω atau 0,2 Ω)
- Kelas tegangan isolasi (10 kV atau 12 kV)
- Persyaratan diameter bukaan kabel/busbars
- Kelas polusi (jika diperlukan Kelas III atau IV)
- Persyaratan rating IP (jika lebih tinggi daripada standar)
Cara Memilih
1: Tentukan arus gangguan tanah maksimum yang diperkirakan berdasarkan metode pentanahan sistem (netral solid, resistif, reaktif, atau terisolasi) dan kapasitansi kabel saluran.
2: Pilih arus primer terukur (20 A atau 50 A) untuk menyediakan rentang pengukuran yang memadai sekaligus menjaga sensitivitas terhadap gangguan tanah berarus rendah (biasanya 10–20% dari rating).
3: Konfirmasi tahanan keluaran terukur (0,1 Ω atau 0,2 Ω) berdasarkan impedansi masukan relai proteksi yang terhubung dan tahanan kabel pengawatan.
4: Pastikan diameter bukaan mampu menampung bundel kabel atau rakitan busbar dengan jarak bebas yang diperlukan (sebutkan konfigurasi dan dimensi konduktor).
5: Tentukan kelas polusi sesuai IEC 60815 jika lokasi instalasi melebihi kondisi Kelas II (lingkungan pesisir, industri berat, atau gurun mungkin memerlukan Kelas III atau IV).
Jika terdapat persyaratan tambahan dari utilitas setempat atau proyek (misalnya rating IP yang ditingkatkan, susunan terminal, bahasa dokumen, atau sertifikat yang diwajibkan), cantumkan pada tahap pemesanan. Konfigurasi khusus harus dikonfirmasi melalui perjanjian teknis dan lembar data akhir sebelum produksi dimulai.