Visão Geral do Produto
As caixas de medição pré-pagas de alta tensão da série ZWJ-12 são dispositivos integrados de controle de carga e medição projetados para sistemas de distribuição de energia de 10 kV, 50 Hz, com capacidade de até 5000 kVA. O design integrado combina disjuntor a vácuo (VCB), transformador de tensão (PT) e transformador de corrente (CT) em uma configuração totalmente fechada, proporcionando funções abrangentes de medição pré-paga, controle de carga e proteção.
Principais Características Técnicas
| Item | Especificação |
|---|---|
| Classe de tensão do sistema | 10 kV (6-35 kV disponível mediante solicitação) |
| Frequência nominal | 50 Hz |
| Corrente nominal | 630 A (400-1250 A configurável) |
| Capacidade de interrupção de curto-circuito | 20 kA / 3s (até 31,5 kA disponível) |
| Nível de isolamento | 12/42/75 kV (Um/AC/LI conforme IEC 60071-1) |
| Faixa de temperatura ambiente | -40°C a +55°C (faixa estendida de -45°C a +60°C disponível) |
| Grau de proteção | IP4X (interno), IP54 (opção externa) |
| Precisão de medição | Classe 0,5S (disponível versão de alta precisão 0,2S) |
| Tensão de controle | CA/CC 110-240V (disponível CC 24-48V) |
| Interface de comunicação | GSM/GPRS, RS485, Ethernet (opcional) |
| Tipo de instalação | Configuração montada em poste ou na parede |
| Normas aplicáveis | IEC 62271-200, GB 17201-2007, GB 1984-2003 |
Princípio de Funcionamento
O ZWJ-12 opera com base em princípios eletromagnéticos integrados combinando três funções principais: operação do disjuntor a vácuo (VCB), configuração do transformador de tensão (PT) e integração do transformador de corrente (CT). O VCB utiliza tecnologia de interruptor a vácuo com contatos de cobre-cromo para interrupção confiável de correntes de defeito de até 31,5 kA. Dois transformadores de tensão fornecem simultaneamente funções de medição e alimentação de controle, com configuração em delta aberto que permite detecção de falha à terra. Transformadores de corrente trifásicos permitem medição precisa de energia (precisão Classe 0,5S) e proteção contra sobrecorrente (Classe 10P15).
Aplicação
A série ZWJ-12 é adequada para aplicações em redes rurais, redes de distribuição urbanas, instalações industriais e locais remotos. Proporciona proteção eficaz de receita através da desconexão automática quando o crédito se esgota, permite controle remoto de carga para programas de resposta à demanda e suporta a integração com redes inteligentes como base para implantação de infraestrutura avançada de medição (AMI). O design integrado elimina componentes separados, reduzindo a complexidade de instalação e melhorando a confiabilidade do sistema para operadoras de concessionárias.
Visão Estrutural
O ZWJ-12 apresenta um design compacto e totalmente fechado, integrando todos os componentes em um único gabinete resistente às intempéries, construído em aço inoxidável 304 ou aço galvanizado a quente (revestimento de zinco ≥80μm). A construção modular permite manutenção fácil e substituição de componentes sem desligamento completo do sistema. Compartimentos internos são separados para evitar interferência entre circuitos de alta e baixa tensão, garantindo segurança e confiabilidade em ambientes externos com graus de proteção IP4X/IP54.
Designação do Modelo
A designação do modelo segue práticas padronizadas internacionalmente para identificação de equipamentos elétricos conforme as normas IEC 61869 e GB/T 17201-2007.
Explicação do Código
Z — Transformador combinado de instrumentos (caixa de medição)
W — Tipo de instalação externa
J — Função de medição pré-paga
12 — Designação da classe de tensão (sistema 10 kV)
Construção
O projeto de construção do ZWJ-12 incorpora diversos princípios de engenharia essenciais para segurança, confiabilidade e facilidade de manutenção. Todos os componentes de alta tensão estão alojados em compartimentos selados acessíveis somente mediante procedimentos adequados de segurança, enquanto os componentes de controle e comunicação de baixa tensão estão alojados em compartimentos separados e de fácil acesso.
Projeto Construtivo
Seleção de Materiais
- Gabinete: aço inoxidável 304 ou aço galvanizado a quente (revestimento de zinco ≥80μm)
- Componentes internos: liga de cobre-cromo para contatos do VCB, aço silício para núcleos magnéticos
- Materiais de isolamento: resina epóxi com estabilizadores UV para durabilidade externa
- Compostos de vedação: juntas à base de silicone resistentes a extremos de temperatura (-50°C a +120°C)
Projeto Mecânico
- Integridade estrutural: Projetado para suportar carregamento sísmico de 0,3g conforme IEC 60068-2-57
- Gestão térmica: Resfriamento por convecção natural com monitoramento térmico
- Organização de cabos: Calhas integradas para cabos e dispositivos de alívio de tensão
- Acesso: Portas com fechadura e intertravamentos de segurança para acesso à manutenção
Enrolamentos & Marcação dos Terminais
Condutores primários: Cabos trifásicos passam pela estrutura integrada de barramentos
Terminais secundários: Marcados claramente K1/K2 para CT, A/X para PT
Fiação de controle: Blocos de terminais padronizados com tampas protetoras
Interfaces de comunicação: Conector RJ45 para Ethernet, porta para antena GSM
Todos os enrolamentos são projetados e testados conforme a norma IEC 61869, com coordenação de isolamento adequada para a classe de tensão especificada. As marcações dos terminais seguem normas internacionais para garantir conexões corretas e verificação de polaridade durante a instalação.
Condições de Serviço
A série ZWJ-12 foi projetada para operação confiável em condições normais de serviço em sistemas de distribuição de média tensão conforme os requisitos da IEC 62271-1.
Ambientes
Ambientes de instalação: Áreas rurais, ambientes urbanos, instalações industriais, regiões costeiras e locais de alta altitude.
Adaptações ambientais: Componentes com faixa estendida de temperatura, proteção contra umidade com respiradores com dessecante, resistência reforçada à corrosão com construção em aço inoxidável, materiais estabilizados contra UV e proteção contra poeira/areia com vedação reforçada.
Dados Técnicos
Esta seção fornece dados técnicos das caixas de medição pré-pagas de alta tensão da série ZWJ-12 projetadas para sistemas CA de 10 kV (50 Hz), totalmente compatíveis com normas internacionais.
Referência de Dados
Dados Dimensionais:
| Modelo | Largura (mm) | Altura (mm) | Profundidade (mm) | Peso (kg) |
|---|---|---|---|---|
| ZWJ-12 | 800 | 1200 | 600 | 180 |
| ZWJ-12F | 850 | 1250 | 650 | 200 |
| ZWJ-12LD | 900 | 1300 | 700 | 220 |
Dados de Desempenho:
- Vida mecânica: 10.000 operações (IEC 62271-100)
- Vida elétrica: 1000 operações à corrente nominal (IEC 62271-100)
- Resistência de contato: ≤ 50 μΩ (IEC 62271-1)
- Resistência de isolamento: ≥ 1000 MΩ a 2500V CC (IEC 60270)
- Descarga parcial: ≤ 10 pC a 1,2 Um/√3 (IEC 60270)
Características dos Transformadores
Características do Transformador de Tensão (PT):
| Parâmetro | PT de Medição | PT de Controle |
|---|---|---|
| Tensão primária | 10000/√3 V | 10000/√3 V |
| Tensão secundária | 100/√3 V | 100/3 V |
| Classe de exatidão | 0,5 | 3P |
| Carga | 30 VA | 50 VA |
| Nível de isolamento | 12/42/75 kV | 12/42/75 kV |
Características do Transformador de Corrente (CT):
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Corrente primária | 400/5, 630/5, 800/5, 1000/5, 1250/5 A |
| Corrente secundária | 5 A |
| Exatidão de medição | 0,5S |
| Exatidão de proteção | 10P15 |
| Carga | 15 VA (medição), 30 VA (proteção) |
| Nível de isolamento | 12/42/75 kV |
Normas
A série ZWJ-12 está em conformidade com normas internacionais e nacionais para equipamentos de manobra de alta tensão e transformadores de instrumentos, garantindo aceitação global no mercado e conformidade regulatória.
Conformidade com Testes de Fábrica
Testes de rotina conforme IEC 62271-1 (verificação de polaridade, verificação de relação, resistência de isolamento)
Testes dielétricos conforme requisitos de coordenação de isolamento (tensão suportável em frequência industrial e impulso)
Testes de operação mecânica (mínimo de 100 ciclos)
Verificação da exatidão de medição conforme IEC 62053-22
Inspeção visual e dimensional incluindo conformidade de marcação e acabamento
Testes de tipo conforme exigido pela especificação do projeto (capacidade de fechamento/abertura de curto-circuito, elevação de temperatura)
Instalação & Dimensões
Requisitos de Instalação:
- Inspeção pré-instalação: Verifique a polaridade e exatidão dos transformadores de instrumentos antes da instalação. Realize testes de resistência de isolamento.
- Conexão dos terminais: O terminal P1 é do lado da linha (entrada), o terminal P2 é do lado da carga (saída). Verifique a conexão adequada de aterramento.
- Confiabilidade das conexões: Todas as conexões dos terminais devem estar firmes e seguras antes da energização. Verifique distâncias adequadas de afastamento para serviço externo.
- Montagem: A unidade deve ser fixada firmemente na estrutura de suporte utilizando os furos de montagem designados. Garanta instalação nivelada.
- Aterramento: Conecte o terminal de aterramento à malha de aterramento da subestação conforme os códigos locais de segurança elétrica. A resistência de aterramento deve atender aos requisitos do sistema.
Observações de Segurança:
- Circuito secundário do CT: Nunca abra o circuito secundário do CT quando o primário estiver energizado. Curto-circuite e aterre o secundário antes de desconectar medidores ou relés.
- Circuito secundário do PT: Não deixe os terminais secundários do PT flutuantes quando o primário estiver energizado. Mantenha fusíveis adequados nos circuitos secundários.
- Procedimentos de manutenção: Desenergize e verifique tensão zero antes de realizar qualquer trabalho de manutenção. Siga os procedimentos de bloqueio e sinalização (lockout-tagout).
- Manutenção periódica: Limpe regularmente as superfícies do gabinete e inspecione a integridade da vedação. Verifique a operação mecânica do disjuntor e do sistema de controle pré-pago.
Informações para Pedido
Ao fazer um pedido, especifique a classe de tensão do sistema (6 kV, 10 kV ou 15 kV), corrente primária nominal (400 A, 630 A, 800 A, 1000 A ou 1250 A), requisitos de suportabilidade a curto-circuito, requisitos de comunicação (GSM, RS485, Ethernet ou LoRaWAN), condições ambientais e quaisquer requisitos de personalização. Configurações especiais deverão ser confirmadas por acordo técnico antes da produção.