Panoramica del prodotto
Definizione funzionale
I trasformatori di corrente immersi nell’olio per esterni della serie LB-10W sono strumenti elettromagnetici di precisione progettati per misurazione accurata della corrente, contabilità energetica e applicazioni di protezione a relè in sistemi di alimentazione CA a media tensione da 10 kV. Questi trasformatori immersi nell’olio utilizzano i principi dell’induzione elettromagnetica con costruzione in serbatoio d’acciaio per fornire segnali di corrente secondaria galvanicamente isolati proporzionali alla corrente primaria, adatti per installazioni sia per interni che per esterni.
Principali caratteristiche nominali
| Voce | Specifiche (per ordine / targa) |
|---|---|
| Classe di tensione di sistema | Classe 10 kV (applicazioni per interni ed esterni) |
| Frequenza nominale | 50 Hz |
| Corrente secondaria nominale | 5 A |
| Intervallo di corrente primaria nominale | 20 A a 400 A |
| Caratteristica termica continua | 120% della corrente primaria nominale (funzionamento continuo) |
| Classi di precisione | Misura: 0.2, 0.5; Protezione: 10P10 |
| Carico nominale | 10 VA, 15 VA, 20 VA per nucleo/avvolgimento come specificato |
| Fattore di potenza del carico | cosφ = 0.8 (induttivo) salvo diversa indicazione |
| Resistenza al cortocircuito | Ith: 1.8 kA a 30 kA (1 s); Idyn: 3.0 kA a 50 kA (picco) per potenza nominale |
| Fattore di stabilità termica | 187.5 (capacità di carico termico elevato) |
| Mezzo di isolamento | Olio isolante minerale con processo di filtrazione sottovuoto e riempimento olio sottovuoto |
| Standard applicabili | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / 20840.2; GB 1208-1997 |
| Posizione di installazione | Per interni o per esterni |
Presentazione del prodotto
Principio di funzionamento
Basato sulla legge di Faraday sull’induzione elettromagnetica, il trasformatore presenta un nucleo magnetico toroidale con conduttore primario che attraversa l’apertura e avvolgimenti secondari avvolti attorno al nucleo. Il flusso magnetico generato dalla corrente primaria induce una tensione proporzionale nell’avvolgimento secondario, fornendo corrente di uscita standardizzata attraverso il carico collegato. Il design immerso nell’olio fornisce isolamento superiore e gestione termica per ambienti esterni.
Posizione di applicazione di sistema
- Distribuzione a media tensione: Apparecchiature di manovra 10kV, quadri di distribuzione e sottostazioni esterne
- Contabilità energetica: Sistemi di misurazione dell’elettricità di classe revenue con precisione di classe 0.2 e 0.5
- Circuiti di protezione: Schemi di protezione sovracorrente, differenziale e di distanza (classe 10P10)
- Applicazioni per esterni: Installazioni montate su palo, monitoraggio di linee aeree e attrezzature di distribuzione esposte
- Installazioni ad alta altitudine: Adatto per installazioni fino a 4000 m sul livello del mare con derating appropriato
Panoramica della forma strutturale
La costruzione in serbatoio d’acciaio immerso nell’olio con design completamente chiuso garantisce prestazioni di isolamento superiori, resistenza all’umidità, protezione ambientale e resistenza meccanica per il servizio esterno. Il serbatoio pieno d’olio fornisce raffreddamento efficace e stabilità a lungo termine in condizioni ambientali severe. Dotato di valvola di riempimento olio, cappuccio protettivo contro le intemperie, sfiato di sollievo pressione e diaframma interno per prevenire l’ossidazione dell’olio. La configurazione di montaggio di tipo a supporto fornisce opzioni di installazione versatili per applicazioni sia di apparecchiature di manovra per interni che di montaggio su palo per esterni.
Designazione del modello
Spiegazione del codice modello
- L — Trasformatore di corrente (TA)
- B — Configurazione protettiva (capacità di applicazione misura e protezione)
- 10 — Classe di tensione (kV)
- W — Design per servizio esterno (costruzione resistente alle intemperie)
Opzioni di configurazione
I trasformatori di corrente LB-10W sono disponibili in configurazioni multiple per adattarsi a diversi requisiti di applicazione:
- Rapporto singolo + avvolgimento secondario singolo: Configurazione di base per semplici applicazioni di misura o protezione
- Rapporto singolo + avvolgimenti secondari duali: Misura e protezione simultanee con specifiche di precisione indipendenti
- Rapporto duale + avvolgimento secondario singolo: Potenza nominale di corrente primaria commutabile con uscita singola
- Rapporto duale + avvolgimenti secondari duali: Massima flessibilità con rapporti commutabili e nuclei di misura/protezione indipendenti
Condizioni di servizio
I trasformatori di corrente della serie LB-10W sono progettati per funzionamento per interni ed esterni nelle seguenti condizioni di servizio normali in sistemi di alimentazione a media tensione:
- Ambiente di installazione: Installazione per interni o installazione per esterni (montaggio su palo, montaggio a parete o apparecchiatura di manovra esterna)
- Altitudine: Caratteristica standard fino a 2000 m sul livello del mare; capacità di altitudine estesa fino a 4000 m con derating appropriato e conferma ingegneristica
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C
- Umidità relativa: Massimo 95% (nessuna condensazione)
- Livello di inquinamento: Classe II secondo IEC 60815 (inquinamento medio)
- Condizioni ambientali: Privo di gas o vapori corrosivi; privo di mezzi esplosivi o infiammabili; nessuna vibrazione severa o urto meccanico che superi i limiti specificati
- Resistenza alle intemperie: Progettato per resistere a pioggia, neve, ghiaccio, radiazioni UV e cicli termici in installazioni esterne
Costruzione
Design costruttivo
- Struttura: Design in serbatoio d’acciaio immerso nell’olio per servizio per interni ed esterni
- Isolamento: Olio isolante minerale di alta qualità con processo di filtrazione sottovuoto e riempimento olio sottovuoto per massimizzare la rigidità dielettrica e le prestazioni termiche
- Nucleo: Design del nucleo magnetico di tipo ad anello (toroidale) per trasformazione accurata della corrente
- Design serbatoio: Involucro d’acciaio sigillato con valvola di riempimento olio, cappuccio protettivo contro le intemperie e sfiato di regolazione pressione
- Conservazione olio: Il sistema a diaframma interno previene il contatto diretto dell’aria con l’olio, riducendo significativamente il tasso di ossidazione ed estendendo la vita utile
- Gestione termica: Raffreddamento a circolazione naturale dell’olio con fattore di stabilità termica di 187.5, adatto per ambienti con carico termico elevato
- Impermeabilizzazione: Finitura esterna resistente alla corrosione, cappuccio antipioggia e camera dei morsetti sigillata per durata esterna
La costruzione immersa nell’olio fornisce proprietà di isolamento stabili, eccellenti caratteristiche di raffreddamento, resistenza alla contaminazione ambientale e affidabilità a lungo termine per il servizio esterno. Il processo di riempimento olio sottovuoto garantisce l’eliminazione di umidità e bolle d’aria per la massima integrità dielettrica.
Avvolgimenti e marcatura dei morsetti
- Morsetti primari: P1 / P2 (configurazione di tipo boccola o foro passante a seconda della potenza nominale di corrente)
- Morsetti secondari (Gruppo 1): 1S1 / 1S2 (tipicamente nucleo di misura)
- Morsetti secondari (Gruppo 2): 2S1 / 2S2 (tipicamente nucleo di protezione, quando è specificata la configurazione dual-nucleo)
Le marcature dei morsetti seguono le convenzioni standard di polarità dei TA IEC 61869. In condizioni di funzionamento normali, la direzione di corrente di riferimento è definita da P1 a P2. L’identificazione corretta dei morsetti e la polarità devono essere osservate per garantire misurazione accurata e corretto funzionamento del relè di protezione.
Dati tecnici
Questa sezione fornisce dati tecnici orientati alla selezione per la serie LB-10W di trasformatori di corrente immersi nell’olio per esterni utilizzati in sistemi CA di classe 10 kV (50 Hz). I dati mostrati di seguito sono intesi per la selezione preliminare di corrente primaria nominale, combinazioni di classi di precisione, carichi nominali e capacità di resistenza al cortocircuito.
Definizioni: Combinazione di classi di precisione indica i nuclei di misura/protezione disponibili in un TA (configurazione a nucleo singolo o duale). Uscita nominale (VA) è specificata per nucleo secondario. Ith è la corrente termica di breve durata nominale (durata 1 s). Idyn è la corrente dinamica nominale (valore di picco).
Notazione: I valori Ith e Idyn sono espressi in kA (corrente assoluta). L’accettazione deve essere basata sui valori di targa e sul rapporto di prova di fabbrica per la configurazione ordinata.
Riferimento dati
| Corrente primaria nominale (A) |
Precisione Classe Combinazione |
Uscita nominale (VA) |
Corrente termica di breve durata Ith (kA, 1s) |
Corrente dinamica nominale Idyn (kA, picco) |
Note |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 0.2/0.2 0.2/0.5 0.5/0.5 0.2/10P10 0.5/10P10 |
10/10 10/15 15/15 10/20 15/20 |
1.8 | 3.0 | Configurazione ad avvolgimento secondario singolo o duale disponibile |
| 30 | 2.7 | 4.5 | |||
| 40 | 3.6 | 6.0 | |||
| 50 | 4.5 | 7.5 | |||
| 75 | 6.75 | 11.25 | |||
| 100 | 9.0 | 15.0 | |||
| 150 | 13.5 | 22.5 | |||
| 200 | 18.0 | 30.0 | |||
| 300 | 27.0 | 45.0 | |||
| 400 | 30.0 | 50.0 |
Norme e riferimenti normativi
| Standard | Titolo | Applicazione |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Trasformatori di misura – Parte 1: Requisiti generali | Requisiti generali per trasformatori di corrente |
| IEC 61869-2 | Trasformatori di misura – Parte 2: Requisiti aggiuntivi per trasformatori di corrente | Requisiti specifici per TA inclusi classi di precisione, carichi e resistenza al cortocircuito |
| GB/T 20840.1 | Trasformatori di misura – Parte 1: Requisiti generali | Standard nazionale (allineato al framework IEC 61869) |
| GB/T 20840.2 | Trasformatori di misura – Parte 2: Trasformatori di corrente | Requisiti nazionali per TA (allineati a IEC 61869-2) |
| GB 1208-1997 | Trasformatori di corrente | Standard nazionale per TA dove specificato dai requisiti di progetto |
| IEC 60815 | Selezione e dimensionamento di isolatori ad alta tensione per condizioni inquinate | Classificazione del livello di inquinamento e requisiti di distanza di dispersione |
| IEC 60068-2-11 | Test ambientali – Nebbia salina | Opzionale (validazione per ambiente costiero/marino) |
| IEC 60076-11 | Trasformatori di potenza – Trasformatori a secco | Riferimento per valutazione termica e sistemi di raffreddamento |
| IEEE C57.13 | Requisiti standard per trasformatori di misura | Opzionale (riferimento per progetti Nord America) |
Conformità ai test di fabbrica
- Test di routine secondo i requisiti IEC 61869-1/2 e GB/T 20840.1/2, inclusi:
- Verifica di polarità e marcatura dei morsetti
- Verifica di rapporto e spostamento di fase
- Verifica della precisione per classe, carico e frequenza nominale specificati
- Misurazione della resistenza di isolamento
- Test di resistenza dielettrica (frequenza industriale e impulso)
- Test di qualità dell’olio:
- Rigidità dielettrica dell’olio isolante (test di tensione di rottura)
- Verifica del contenuto di umidità
- Ispezione visiva per contaminanti
- Test meccanici:
- Test di integrità della tenuta (mantenimento pressione/vuoto)
- Test di perdita del serbatoio
- Verifica della resistenza della struttura di montaggio
- Ispezione visiva e dimensionale inclusi dati di targa, marcatura dei morsetti e conformità della lavorazione
- Test di tipo e speciali (dove applicabile):
- Test di innalzamento di temperatura sotto carico nominale
- Test di resistenza al cortocircuito (verifica Ith e Idyn)
- Verifica della distanza di dispersione del livello di inquinamento secondo IEC 60815
- Qualifica sismica (dove richiesto dalle specifiche di progetto)
Installazione e dimensioni
- Le dimensioni di contorno e i dettagli di montaggio sono forniti nei disegni dimensionali di seguito.
- Il trasformatore deve essere montato in modo sicuro utilizzando i fori di fissaggio designati o le staffe di montaggio adatte per l’ambiente di installazione (montaggio su pannello per interni o montaggio su palo per esterni).
- Il collegamento del conduttore primario può essere effettuato tramite passante per sbarra, terminazione cavo o morsetti bullonati, a seconda della potenza nominale di corrente e dell’applicazione.
- Deve essere mantenuta una distanza adeguata per isolamento elettrico, dissipazione del calore, espansione dell’olio e accesso per manutenzione.
- Per installazioni esterne, garantire la corretta sigillatura contro le intemperie di tutti i punti di ingresso dei cavi e verificare che la struttura di montaggio possa resistere al carico del vento e agli stress ambientali.
- L’orientamento di installazione deve seguire le raccomandazioni del produttore per garantire una corretta circolazione dell’olio e prestazioni di raffreddamento.
Contorni
Note di sicurezza
- Divieto di circuito aperto: Il circuito secondario non deve mai essere lasciato aperto quando il primario del trasformatore è sotto tensione. Può apparire una tensione alta pericolosa ai morsetti secondari, creando grave pericolo per il personale e causando saturazione del nucleo e surriscaldamento.
- Procedure di manutenzione: Durante ispezione, test o sostituzione di strumenti, il circuito secondario deve essere cortocircuitato utilizzando collegamenti di cortocircuitamento appropriati prima di scollegare qualsiasi dispositivo collegato.
- Requisito di messa a terra: Un punto del circuito secondario deve essere messo a terra in modo affidabile in conformità ai requisiti IEC 61869 e ai codici elettrici locali. Questo collegamento di terra è essenziale per la sicurezza del personale e il corretto funzionamento del sistema.
- Personale qualificato: Tutti i lavori di installazione, messa in servizio e manutenzione devono essere eseguiti solo da personale elettrico qualificato in conformità alle normative di sicurezza applicabili e alle procedure aziendali.
- Disattivazione: Il circuito primario deve essere disattivato, isolato e verificato sicuro prima di eseguire qualsiasi lavoro sui collegamenti primari o sul montaggio meccanico.
- Gestione dell’olio: L’olio isolante deve essere gestito come materiale infiammabile. Evitare fonti di ignizione durante le procedure di riempimento olio, campionamento o manutenzione.
Informazioni per l’ordine
Quando si effettua un ordine per trasformatori di corrente LB-10W, la configurazione richiesta deve essere specificata secondo le specifiche tecniche di progetto, i requisiti di utilità locale e gli standard applicabili. I seguenti parametri devono essere chiaramente indicati per la conferma tecnica e il rilascio della produzione:
- Corrente primaria nominale / rapporto di trasformazione (ad esempio, 100/5 A, 200/5 A)
- Corrente secondaria nominale (standard: 5 A)
- Applicazione e requisiti di precisione:
- Classe di precisione di misura (0.2, 0.5, o altra)
- Classe di precisione di protezione (10P10 o altra)
- Specificare se è richiesta configurazione a nucleo singolo o dual-nucleo
- Carico nominale (VA) per ogni nucleo/avvolgimento secondario
- Requisiti di resistenza al cortocircuito:
- Ith: Corrente termica di breve durata nominale (durata 1 s, in kA)
- Idyn: Corrente dinamica nominale (valore di picco, in kA)
- Ambiente di installazione:
- Installazione per interni o per esterni
- Altitudine (se superiore a 2000 m, specificare l’altitudine effettiva per calcolo di derating)
- Livello di inquinamento (se superiore a Classe II, specificare la distanza di dispersione richiesta)
- Condizioni ambientali speciali (costiero, deserto, artico, ecc.)
- Opzioni di configurazione:
- Rapporto singolo o rapporto duale
- Avvolgimento secondario singolo o avvolgimenti secondari duali
- Preferenze di disposizione dei morsetti