LJ-ZW-10(12) transformator de curent de secvență zero epoxidic-siliconic pentru exterior

Prezentare generală a produsului

Definiție funcțională

Transformatoarele de curent de secvență zero LJ-ZW-10(12) sunt instrumente electromagnetice de precizie concepute pentru detectarea defectelor la pământ, măsurarea curenților reziduali și aplicații de protecție de secvență zero în sistemele de distribuție de energie electrică în medie tensiune (AC). Aceste transformatoare, proiectate pentru montaj exterior, utilizează principiul inducției electromagnetice cu senzori specializați pentru curentul de secvență zero, oferind semnale de curent secundar izolate galvanic, proporționale cu suma vectorială a curenților primari pe cele trei faze, permițând astfel o protecție sensibilă la defectele la pământ.

Caracteristici tehnice principale

Imagini produs

Principiul de funcționare

Bazat pe legea inducției electromagnetice a lui Faraday, cu o topologie specială pentru detectarea curentului de secvență zero, transformatorul are un miez magnetic toroidal prin care trec simultan toți cei trei conductori de fază. În condiții echilibrate ale celor trei faze, suma vectorială a curenților este zero, deci nu se generează flux magnetic net. În cazul unui defect la pământ sau al unei stări dezechilibrate, curentul rezidual (I₀ = Ia + Ib + Ic) generează un flux magnetic proporțional în miez, inducând o tensiune în înfășurarea secundară și furnizând un curent de ieșire standardizat către releele de protecție conectate.

Poziția în sistemul de aplicație

• Distribuție în medie tensiune: Instalații de comutație exterioare și rețele de distribuție 10–12 kV
• Protecție la defecte la pământ: Detectare a scurgerilor la pământ și scheme de protecție la curent rezidual
• Protecție de secvență zero: Protecție direcțională la supracurent la pământ și protecție sensibilă la defecte la pământ
• Monitorizare linii de cablu: Supravegherea defectelor la pământ în sistemele de cabluri
• Integrare SCADA: Monitorizare la distanță a curentului de defect la pământ

Prezentare constructivă

Construcția cu miez turnat în rășină epoxidică și carcasă exterioară din cauciuc de silicon asigură performanțe superioare de izolație, rezistență la umiditate, stabilitate la radiația UV și rezistență mecanică în condiții de mediu agresive. Configurația toroidală a miezului permite trecerea simultană a celor trei conductoare de fază sau barelor colectoare, menținând distanțele adecvate de izolație electrică (clearance) și distanțele de suprafață (creepage). Carcasa exterioară complet etanșă respectă cerințele gradului de protecție IP, fiind potrivită pentru funcționare în medii poluate și cu umiditate ridicată.

Desemnarea modelului

Explicația codului modelului

• L — Transformator de curent (TC)
• J — Configurație pentru măsurarea curentului de secvență zero (curent rezidual)
• Z — Nucleu izolat din rășină turnată (epoxidică)
• W — Destinat instalării în exterior (etanș la intemperii)
• 10(12) — Clasă de tensiune: 10 kV sau 12 kV

Configurația pentru secvență zero

Seria LJ-ZW utilizează un singur nucleu toroidal prin care trec simultan toți cei trei conductori de fază. Această topologie măsoară suma vectorială a curenților celor trei faze (curentul rezidual I₀), fiind astfel special concepută pentru detectarea defectelor la pământ, unde curenții de defect fază-pământ trebuie separați de curenții normali de sarcină. Transformatorul de curent de secvență zero nu necesită măsurarea individuală a curenților pe fiecare fază și este optimizat pentru aplicații sensibile de protecție împotriva defectelor la pământ.

Condiții de funcționare

Transformatoarele de curent de secvență zero din seria LJ-ZW-10(12) sunt concepute pentru funcționare în aer liber, în următoarele condiții de serviciu în sistemele de distribuție de medie tensiune:

• Mediu de instalare: Instalare în aer liber, cu carcasă protejată conform gradului IP
• Altitudine: Până la 2000 m deasupra nivelului mării (configurații pentru altitudini superioare disponibile la cerere)
• Temperatură ambientală: −25 °C până la +40 °C
• Umiditate relativă: Medie zilnică ≤ 95%, medie lunară ≤ 90% (variații ciclice ale umidității în aer liber)
• Nivel de poluare: Clasa II conform IEC 60815 (potrivit pentru medii ușor industriale și agricole)
• Condiții de mediu: Rezistente la radiația UV, ploaie, gheață și contaminare industrială moderată; fără atmosfere explozive sau inflamabile

Construcție

Proiectare constructivă

• Structură: miez toroidal (de tip inel) cu orificiu pentru cabluri/bare colectoare pentru conductoare trifazate
• Izolația miezului: construcție turnată în rășină epoxidică pentru rezistență la umiditate și rezistență mecanică
• Carcasă exterioară: înveliș din cauciuc de silicon pentru rezistență la radiațiile UV și la intemperii (pentru utilizare în exterior)
• Materialul miezului: material magnetic cu permeabilitate ridicată, optimizat pentru sensibilitate la componenta homopolară (zero-sequence)
• Etanșare: construcție complet etanșă, conform claselor IP, pentru protecție în mediu exterior

Sistemul de izolație cu dublu strat combină miezul turnat în rășină epoxidică pentru izolația electrică cu carcasa exterioară din cauciuc de silicon pentru protecția împotriva factorilor de mediu, asigurând o durată de viață prelungită în condiții de exterior și cerințe minime de întreținere. Geometria toroidală asigură o distribuție uniformă a câmpului magnetic și o sensibilitate ridicată la detecția curentului rezidual.

Înfășurări și marcajul bornelor

• Conductoare primare: cabluri trifazate sau bare colectoare care trec prin orificiul toroidal (fără borne fixe)
• Borne secundare: S1 / S2 (semnal de ieșire pentru componenta homopolară)

Marcajul bornelor respectă convențiile standard de polaritate ale transformatoarelor de curent homopolare (zero-sequence). În cazul unui defect la pământ, atunci când curentul rezidual pozitiv trece prin orificiul toroidal, curentul secundar curge de la borna S1 la S2 către sarcina conectată. Respectarea corectă a polarității este esențială pentru schemele de protecție direcțională la defecte la pământ.

Date tehnice

Această secțiune oferă date tehnice orientate spre selecție pentru transformatoarele de curent de secvență zero de exterior din seria LJ-ZW-10(12), utilizate în sistemele de distribuție de curent alternativ de 10 kV / 12 kV (50 Hz). Datele prezentate mai jos sunt destinate selecției preliminare a valorii nominale a curentului primar, clasei de precizie și rezistenței de ieșire.

Definiții: Valoarea nominală a curentului primar indică domeniul nominal de măsurare al curentului de secvență zero. Puterea nominală (Ω) reprezintă specificația rezistenței înfășurării secundare. Clasa de precizie 10P10 indică o precizie de protecție cu o eroare compusă de 10% la un curent primar de 10× valoarea nominală.

Notație: Transformatoarele de curent de secvență zero măsoară curentul rezidual (I₀ = Ia + Ib + Ic); în condiții echilibrate trifazate, semnalul secundar este zero. Selecția trebuie să se bazeze pe magnitudinea anticipată a curentului de punere la pământ și pe cerințele de sensibilitate ale releului de protecție.

Referință date

Standarde și referințe normative

Conformitate cu testele de fabrică

• Teste de rutină conform cerințelor aplicabile IEC/GB (inclusiv verificarea polarității/marcării, verificarea raportului de transformare la curentul nominal și verificarea preciziei conform clasei 10P10)
• Teste dielectrice conform cerințelor de coordonare a izolației (teste de tensiune la frecvență industrială și teste de tensiune de impuls)
• Verificarea sensibilității la secvență zero pentru confirmarea capacității de detecție la nivelurile specificate ale curentului de punere la pământ
• Teste de mediu atunci când sunt specificate (cicluri termice, rezistență la umiditate, îmbătrânire UV)
• Inspecție vizuală și dimensională, inclusiv verificarea dimensiunii orificiului, conformitatea marcajelor și integritatea carcasei
• Teste de tip și teste speciale conform specificațiilor proiectului

Instalare și Dimensiuni

• Transformatorul trebuie montat pe echipamente de comutație exterioare sau pe structurile de terminație a cablurilor, utilizând sistemul de fixare prevăzut.
• Toți conductorii trifazați (cabluri sau bare colectoare) trebuie să treacă prin orificiul central în aceeași direcție, pentru a asigura o măsurare corectă a curentului de secvență zero.
• Diametrul orificiului toroidal trebuie să permită trecerea fasciculului de cabluri sau bare colectoare cu un spațiu liber adecvat (se recomandă un minim de 10 mm spațiu radial liber).
• Trebuie menținute distanțele adecvate de scurtcircuit superficial (creepage) și de izolație aeriană (clearance), conform IEC 60815, pentru clasa de poluare specificată.
• Conexiunile circuitului secundar se vor realiza prin compartimentul de borne, cu garnituri de etanșare corespunzătoare la intrările de cablu, pentru a păstra gradul de protecție IP.

Dimensiuni de gabarit

Note de siguranță

• Circuitul secundar nu trebuie lăsat niciodată deschis când conductorii primari sunt sub tensiune, deoarece la bornele secundare poate apărea o tensiune periculoasă ridicată.
• În timpul inspecției sau întreținerii, circuitul secundar trebuie scurtcircuitat înainte de a deconecta orice releu de protecție.
• Un punct al circuitului secundar trebuie legat la pământ în mod fiabil, conform standardelor aplicabile.
• Toți conductorii trifazați trebuie să treacă prin orificiu în direcția corectă, pentru a asigura polaritatea corectă a componentei de secvență zero.
• Toate lucrările de instalare și întreținere trebuie să respecte reglementările locale privind siguranța electrică și standardele operatorului de rețea.

Informații privind comanda

La plasarea unei comenzi, configurația necesară trebuie specificată conform cerințelor rețelei locale, standardelor aplicabile și specificației tehnice de proiect. Următorii parametri trebuie menționați în mod clar pentru confirmarea tehnică și lansarea în producție:

• Curentul primar nominal (rating zero-secvență de 20 A sau 50 A)
• Curentul secundar nominal (1 A standard)
• Clasa de precizie (standard clasa de protecție 10P10)
• Rezistența nominală la ieșire (0,1 Ω sau 0,2 Ω)
• Clasa tensiunii de izolație (10 kV sau 12 kV)
• Diametrul necesar al orificiului pentru cablu/bară colectoare
• Clasa de poluare (dacă este necesară clasa III sau IV)
• Gradul de protecție IP necesar (dacă este mai ridicat decât cel standard)

Modul de selectare

1: Determinați curentul maxim anticipat de defect la pământ pe baza metodei de legare la pământ a sistemului (neutru solid, prin rezistență, prin reactanță sau izolat) și a capacității cablului de alimentare.

2: Selectați curentul primar nominal (20 A sau 50 A) astfel încât să asigurați un domeniu adecvat de măsurare, păstrând în același timp sensibilitatea pentru defectele de mică amplitudine la pământ (de obicei 10–20% din valoarea nominală).

3: Confirmați rezistența nominală la ieșire (0,1 Ω sau 0,2 Ω) în funcție de impedanța de intrare a releului de protecție conectat și de rezistența cablurilor.

4: Verificați dacă diametrul orificiului permite trecerea fasciculului de cabluri sau a ansamblului barei colectoare, cu spațiul liber necesar (specificați configurația conductoarelor și dimensiunile acestora).

5: Specificați clasa de poluare conform IEC 60815 dacă amplasamentul instalației depășește condițiile clasei II (mediile costale, industriale intense sau deșertice pot necesita clasa III sau IV).

Dacă se aplică cerințe specifice ale distribuitorului local sau ale proiectului (de exemplu, grad IP sporit, aranjament special al bornelor, limbă a documentației sau certificate obligatorii), acestea trebuie specificate în faza de comandă. Configurațiile speciale vor fi confirmate printr-un acord tehnic și o fișă tehnică finală înainte de începerea producției.

Întrebări frecvente (FAQ)