Przegląd produktu
Definicja funkcjonalna
Prądowe przekładniki prądu zerowego LJ-ZW-10(12) to precyzyjne urządzenia elektromagnetyczne przeznaczone do wykrywania zwarć doziemnych, pomiaru prądu różnicowego oraz zastosowań w ochronie prądową zerową w średnionapięciowych sieciach rozdzielczych prądu przemiennego. Te przekładniki przeznaczone do pracy na zewnątrz wykorzystują zasadę indukcji elektromagnetycznej w połączeniu ze specjalistycznym pomiarem prądu zerowego, dostarczając galwanicznie odizolowany sygnał prądu wtórnego proporcjonalny do wektorowej sumy prądów trójfazowych strony pierwotnej, co umożliwia czułą ochronę przed zwarciem doziemnym.
Główne parametry znamionowe
| Pozycja | Specyfikacja (zgodnie z zamówieniem / tabliczką znamionową) |
|---|---|
| Klasa napięcia systemowego | 10 kV / 12 kV (zastosowania rozdzielcze na zewnątrz) |
| Znamionowa częstotliwość | 50 Hz (60 Hz dostępne na życzenie) |
| Znamionowy prąd wtórny | 1 A |
| Klasy dokładności | Uzwojenie ochronne: 10P10 |
| Znamionowe obciążenie | 0,1 Ω lub 0,2 Ω (rezystancja obciążenia) |
| Znamionowe prądy pierwotne | 20 A, 50 A (pomiar prądu zerowego) |
| Zastosowanie w układzie zerowym | Wykrywanie zwarć doziemnych i ochrona różnicowoprądowa |
| Poziom izolacji | 10(12)/42 kV |
| Środowisko instalacji | Na zewnątrz (obudowa zgodna z klasą IP) |
| Obowiązujące normy | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / 20840.2; GB 1208-1997 |
Zdjęcia produktu
Zasada działania
Przekładnik działa na podstawie prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya w konfiguracji pomiaru prądu zerowego. Posiada toroidalne rdzenie magnetyczne, przez które jednocześnie przechodzą wszystkie trzy przewody fazowe. W warunkach symetrycznych trójfazowych wektorowa suma prądów fazowych wynosi zero, co nie wytwarza żadnego wypadkowego strumienia magnetycznego. Podczas zwarć doziemnych lub stanów niesymetrycznych prąd różnicowy (I₀ = Ia + Ib + Ic) generuje proporcjonalny strumień magnetyczny w rdzeniu, indukując napięcie w uzwojeniu wtórnym i dostarczając znormalizowany prąd wyjściowy do podłączonych przekaźników ochrony.
Miejsce zastosowania w systemie
- Rozdzielnie średniego napięcia: rozdzielnie zewnętrzne i sieci rozdzielcze 10–12 kV
- Ochrona przed zwarciem doziemnym: wykrywanie upływu doziemnego i układy ochrony różnicowoprądowej
- Ochrona prądem zerowym: kierunkowa ochrona nadprądowa doziemna oraz czuła ochrona przed zwarciem doziemnym
- Monitorowanie linii kablowych: nadzór nad zwarciem doziemnym w układach kablowych
- Integracja z systemem SCADA: zdalny monitoring prądu zwarcia doziemnego
Opis konstrukcji
Budowa z rdzeniem zalany żywicą epoksydową oraz obudową z gumy silikonowej odporną na warunki zewnętrzne zapewnia doskonałe właściwości izolacyjne, odporność na wilgoć, stabilność UV oraz wytrzymałość mechaniczną w trudnych warunkach środowiskowych. Toroidalna konfiguracja otworu centralnego umożliwia umieszczenie trójfazowego zestawu kabli lub szyn zbiorczych, zachowując jednocześnie odpowiednie odstępy elektryczne i drogi upływu. Pełnie uszczelniona obudowa zewnętrzna spełnia wymagania klasy ochrony IP dla pracy w środowiskach zanieczyszczonych i o wysokiej wilgotności.
Oznaczenie modelu
Objaśnienie kodu modelu
- L — przekładnik prądowy (CT)
- J — konfiguracja do pomiaru prądu zera (prądu różnicowego)
- Z — rdzeń izolowany żywicą laną (epoksydową)
- W — przeznaczony do instalacji zewnętrznej (odporny na warunki atmosferyczne)
- 10(12) — klasa napięciowa: 10 kV lub 12 kV
Konfiguracja do pomiaru prądu zera
Seria LJ-ZW wykorzystuje pojedynczy rdzeń toroidalny, przez który jednocześnie przechodzą wszystkie trzy przewody fazowe. Taka topologia umożliwia pomiar wektorowej sumy prądów trójfazowych (prądu różnicowego I₀), co czyni ją szczególnie odpowiednią do wykrywania zwarć doziemnych, gdzie prądy zwarciowe między fazą a ziemią muszą zostać odseparowane od normalnych prądów obciążenia. Przekładnik prądu zera nie wymaga pomiaru poszczególnych prądów fazowych i jest zoptymalizowany pod kątem zastosowań wrażliwej ochrony przed zwarciem doziemnym.
Warunki eksploatacyjne
Prądowe przekładniki zera serii LJ-ZW-10(12) są przeznaczone do pracy na zewnątrz w następujących warunkach eksploatacyjnych w średnionapięciowych sieciach dystrybucyjnych:
- Środowisko instalacji: Instalacja zewnętrzna z obudową o stopniu ochrony IP
- Wysokość nad poziomem morza: Nie większa niż 2000 m n.p.m. (konfiguracje dla większych wysokości dostępne na życzenie)
- Temperatura otoczenia: od −25 °C do +40 °C
- Wilgotność względna: Średnia dobowa ≤ 95%, średnia miesięczna ≤ 90% (cykliczne zmiany wilgotności na zewnątrz)
- Stopień zanieczyszczenia: Klasa II wg IEC 60815 (odpowiednia dla lekkich środowisk przemysłowych i rolniczych)
- Warunki środowiskowe: Odporność na promieniowanie UV, deszcz, lód oraz umiarkowane zanieczyszczenia przemysłowe; brak atmosfery wybuchowej lub łatwopalnej
Konstrukcja
Projekt konstrukcyjny
- Struktura: Rdzeń toroidalny (pierścieniowy) z otworem na przewody/komory szynowe dla przewodów trójfazowych
- Izolacja rdzenia: Konstrukcja odlewana żywicą epoksydową zapewniająca odporność na wilgoć i wytrzymałość mechaniczną
- Obudowa zewnętrzna: Osłona z kauczuku silikonowego zapewniająca odporność na działanie promieni UV i czynniki atmosferyczne w zastosowaniach zewnętrznych
- Materiał rdzenia: Materiał magnetyczny o wysokiej przenikalności, zoptymalizowany pod kątem czułości na prąd zerowy
- Uszczelnienie: Pełnie uszczelniona konstrukcja spełniająca wymagania stopnia ochrony IP, zapewniająca ochronę przed warunkami zewnętrznymi
Dwuwarstwowy system izolacji łączy rdzeń odlewany żywicą epoksydową (zapewniający izolację elektryczną) z zewnętrzną obudową z kauczuku silikonowego (ochrona środowiskowa), co gwarantuje długą żywotność w zastosowaniach zewnętrznych przy minimalnych wymaganiach konserwacyjnych. Geometria toroidalna zapewnia jednorodny rozkład pola magnetycznego oraz wysoką czułość detekcji prądu upływu.
Uzwojenia i oznaczenie zacisków
- Przewody pierwotne: Trzy przewody fazowe lub szyny zbiorcze przechodzące przez otwór toroidalny (brak stałych zacisków)
- Zaciski wtórne: S1 / S2 (wyjście sygnału prądu zerowego)
Oznaczenie zacisków jest zgodne ze standardowymi konwencjami biegunowości przekładników prądu zerowego. W przypadku zwarć doziemnych, przy dodatnim kierunku przepływu prądu upływu przez otwór toroidalny, prąd wtórny płynie od zacisku S1 do S2 w stronę obciążenia. Prawidłowe zachowanie biegunowości jest kluczowe dla skutecznej pracy układów kierunkowej ochrony przeciwporażeniowej.
Dane techniczne
Niniejszy rozdział zawiera dane techniczne przeznaczone do wstępnego doboru przekładników prądu ziemnozwarciowego serii LJ-ZW-10(12) stosowanych w sieciach rozdzielczych prądu przemiennego klasy 10 kV / 12 kV (50 Hz). Poniższe dane służą do wstępnego wyboru znamionowego prądu pierwotnego, klasy dokładności oraz rezystancji obciążenia wtórnego.
Definicje: Znamionowy prąd pierwotny określa nominalny zakres pomiaru prądu ziemnozwarciowego. Znamionowe obciążenie (Ω) to wartość rezystancji uzwojenia wtórnego. Klasa dokładności 10P10 oznacza dokładność w klasie ochronnej z maksymalnym błędem złożonym 10% przy 10-krotności znamionowego prądu pierwotnego.
Uwagi: Przekładniki ziemnozwarciowe mierzą prąd składowej zerowej (I₀ = Ia + Ib + Ic); w warunkach symetrycznych trójfazowych sygnał wyjściowy po stronie wtórnej wynosi zero. Dobór należy przeprowadzić na podstawie przewidywanej wartości prądu zwarciowego doziemnego oraz wymagań dotyczących czułości zabezpieczenia.
Dane referencyjne
| Model | Znamionowy prąd pierwotny (A) |
Znamionowy prąd wtórny (A) |
Klasa dokładności |
Znamionowe obciążenie (Ω) |
Znamionowy poziom izolacji (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 |
Normy i dokumenty odniesienia
| Norma | Tytuł | Zastosowanie |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Przekładniki – Część 1: Wymagania ogólne | Wymagania ogólne |
| IEC 61869-2 | Przekładniki – Część 2: Dodatkowe wymagania dla przekładników prądowych | Wymagania specyficzne dla przekładników prądowych |
| GB/T 20840.1 | Przekładniki – Część 1: Wymagania ogólne | Narodowa norma (zharmonizowana z ramami IEC 61869) |
| GB/T 20840.2 | Przekładniki – Część 2: Przekładniki prądowe | Narodowe wymagania dla przekładników prądowych (zharmonizowane z IEC 61869-2) |
| GB 1208-1997 | Przekładniki prądowe | Narodowa norma dla przekładników prądowych, jeśli określono w projekcie |
| IEC 60815 | Dobór i wymiarowanie izolatorów wysokiego napięcia – Część 1: Definicje, informacje i zasady ogólne | Wymagania dotyczące izolacji zewnętrznej i klasy zanieczyszczenia |
| IEC 60529 | Stopnie ochrony zapewniane przez obudowy (kod IP) | Ocena stopnia ochrony obudowy na zewnątrz |
Zgodność z badaniami fabrycznymi
- Badania rutynowe zgodnie z odpowiednimi wymaganiami norm IEC/GB (obejmujące sprawdzenie biegunowości/oznakowania, weryfikację przekładni przy znamionowym prądzie oraz dokładności zgodnie z klasą 10P10)
- Badania dielektryczne zgodnie z wymaganiami koordynacji izolacyjnej (wytrzymałość napięciem przemianym i napięciem udarowym)
- Weryfikacja czułości ziemnozwarciowej w celu potwierdzenia zdolności wykrywania przy określonych poziomach prądu zwarciowego doziemnego
- Badania środowiskowe, jeśli określono w projekcie (cykle temperaturowe, odporność na wilgoć, starzenie UV)
- Kontrola wzrokowa i wymiarowa, w tym kontrola średnicy otworu, zgodności oznakowania oraz integralności obudowy
- Badania typowe i specjalne zgodnie z wymaganiami specyfikacji projektowej
Montaż i wymiary
- Przekładnik prądowy należy montować na konstrukcjach rozdzielni zewnętrznej lub zakończeń kablowych, wykorzystując przeznaczone do tego elementy mocujące.
- Wszystkie przewody trójfazowe (kable lub szyny zbiorcze) muszą przechodzić przez centralne otwory w tym samym kierunku, aby zapewnić poprawny pomiar prądu składowej zerowej.
- Średnica otworu toroidalnego musi umożliwiać swobodne umieszczenie wiązki kabli lub szyn zbiorczych z odpowiednim luzem (zalecany minimalny luz promieniowy wynosi 10 mm).
- Należy zachować odpowiednie odległości upływu i powietrzne zgodnie z normą IEC 60815 dla określonej klasy zanieczyszczenia.
- Połączenia przewodów wtórnych należy wykonać poprzez komorę zaciskową, stosując odpowiednie przepusty kablowe, aby utrzymać stopień ochrony IP.
Wymiary gabarytowe
Uwagi dotyczące bezpieczeństwa
- Obwód wtórny nigdy nie może być pozostawiony rozwarty, gdy przewody pierwotne są pod napięciem – grozi to pojawieniem się niebezpiecznego wysokiego napięcia na zaciskach wtórnych.
- Podczas inspekcji lub konserwacji obwód wtórny należy najpierw zwarcie, zanim zostaną odłączone jakiekolwiek przekaźniki zabezpieczeniowe.
- Jeden punkt obwodu wtórnego powinien być niezawodnie uziemiony zgodnie z obowiązującymi normami.
- Wszystkie przewody trójfazowe muszą przechodzić przez otwór w odpowiednim kierunku, aby zapewnić właściwą polaryzację składowej zerowej.
- Wszystkie prace montażowe i konserwacyjne muszą być zgodne z lokalnymi przepisami bezpieczeństwa elektrycznego oraz standardami operatora sieci.
Informacje dot. zamówienia
Podczas składania zamówienia należy określić wymaganą konfigurację zgodnie z lokalnymi wymaganiami sieciowymi, obowiązującymi normami oraz specyfikacją techniczną projektu. W celu potwierdzenia technicznego i uruchomienia produkcji należy wyraźnie podać następujące parametry:
- Znamionowy prąd pierwotny (20 A lub 50 A – ocena dla składowej zerowej)
- Znamionowy prąd wtórny (standardowo 1 A)
- Klasa dokładności (standardowa klasa ochronna 10P10)
- Znamionowa rezystancja obciążenia (0,1 Ω lub 0,2 Ω)
- Klasa napięcia izolacji (10 kV lub 12 kV)
- Wymagana średnica otworu na przewód/szynę
- Klasa zanieczyszczenia (jeśli wymagana klasa III lub IV)
- Wymagany stopień ochrony IP (jeśli wyższy niż standardowy)
Jak dobrać urządzenie
1: Określ przewidywany maksymalny prąd zwarciowy doziemny na podstawie metody uziemienia systemu (bezpośrednie, przez rezystor, przez reaktancję lub izolowany punkt neutralny) oraz pojemności przewodów zasilających.
2: Wybierz znamionowy prąd pierwotny (20 A lub 50 A), aby zapewnić odpowiedni zakres pomiarowy przy jednoczesnym zachowaniu czułości na małe prądy doziemne (zwykle 10–20% wartości znamionowej).
3: Potwierdź znamionową rezystancję obciążenia (0,1 Ω lub 0,2 Ω) w oparciu o impedancję wejściową podłączonego przekaźnika zabezpieczającego oraz rezystancję przewodów połączeniowych.
4: Upewnij się, że średnica otworu umożliwia umieszczenie wiązki kabli lub zespołu szyn zbiorczych z wymaganym luzem montażowym (określ konfigurację i wymiary przewodników).
5: Określ klasę zanieczyszczenia zgodnie z normą IEC 60815, jeśli warunki w miejscu instalacji przekraczają klasę II (środowiska nadmorskie, przemysłowe o dużym zapyleniu lub pustynne mogą wymagać klasy III lub IV).
Jeśli obowiązują lokalne wymagania operatora sieci lub projektu (np. podwyższony stopień ochrony IP, układ zacisków, język dokumentacji lub wymagane certyfikaty), należy je podać już na etapie składania zamówienia. Konfiguracje nietypowe wymagają potwierdzenia poprzez porozumienie techniczne oraz ostateczny arkusz danych przed rozpoczęciem produkcji.