Présentation générale
Le transformateur de tension JSZW-10 est un transformateur triphasé à isolation en résine époxy coulé, conçu pour les réseaux moyenne tension fonctionnant à 50 Hz ou 60 Hz. Il assure des fonctions essentielles telles que la mesure de tension, la comptabilité d’énergie électrique, la surveillance de tension et la protection par relais. Pour les marchés internationaux, ce modèle est proposé en classes 10 kV, 11 kV et 12 kV afin de répondre aux exigences des projets conformes à la norme CEI en Asie du Sud-Est, au Moyen-Orient, en Afrique et dans d’autres régions d’exportation.
Ce transformateur de tension (TT) polyvalent pour usage intérieur présente une structure triphasée intégrée isolée en résine époxy, le rendant particulièrement adapté aux systèmes à neutre non efficacement mis à la terre. Il est couramment installé dans les cellules moyenne tension, les armoires de comptage, les postes de distribution et les installations industrielles nécessitant des signaux triphasés stables pour les compteurs, les relais de protection et les dispositifs de surveillance.
Résumé des caractéristiques nominales
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Classe de tension | 10 kV, 11 kV, 12 kV |
| Fréquence nominale | 50 Hz / 60 Hz |
| Mise à la terre du système | Neutre non efficacement mis à la terre |
| Type d’isolation | Résine époxy coulée |
| Structure | Triphasé intégré pour usage intérieur |
| Tension secondaire (typique) | 100 V / √3, 100 V / 3, 110 V / √3, 110 V / 3 |
| Précision de mesure | 0,2 ; 0,5 ; 1 |
| Précision de protection | 3P, 6P |
| Température ambiante | –5 °C à +40 °C |
| Altitude maximale | Jusqu’à 1000 m au-dessus du niveau de la mer |
Désignation du modèle
- J : Transformateur de tension / transformateur de potentiel
- S : Configuration triphasée
- Z : Structure isolée en résine coulée
- W : Référence à la structure à cinq colonnes
- 10 : Modèle de base classe 10 kV ; applicable aux projets en classes 11 kV / 12 kV sous confirmation
Construction
La série JSZW-10 présente un corps robuste triphasé intégré en résine époxy, adapté aux environnements intérieurs. Les traversées haute tension sont disposées sur la face supérieure pour la connexion primaire, tandis que le bornier secondaire se situe en partie inférieure afin de faciliter un câblage pratique et sûr. Cette conception garantit une installation compacte, d’excellentes performances d’isolation et une simplification du câblage triphasé dans les applications standard de cellules intérieures.
Conçu pour les systèmes à neutre non efficacement mis à la terre, le transformateur comprend des enroulements primaires (A, B, C, N), des enroulements secondaires de mesure (a, b, c, n) et des enroulements optionnels de tension résiduelle (da/dn) destinés à la détection des défauts à la terre. La construction répond aux exigences mécaniques et électriques des réseaux de distribution industriels et de distribution publique nécessitant une transformation de tension fiable pour les circuits de mesure et de protection.
Caractéristiques techniques
Conditions de service
- Altitude d’installation : Jusqu’à 1000 m au-dessus du niveau de la mer sauf indication contraire
- Température ambiante : –5 °C à +40 °C
- Humidité relative : ≤ 85 % à 20 °C de référence
- Environnement : Exempt de polluants explosifs, corrosifs ou conducteurs pouvant altérer l’isolation
- Contraintes mécaniques : Emplacement exempt de vibrations sévères, de chocs ou d’impacts
Données techniques
| Type | Rapport de tension (V) |
Classes de précision |
Puissance nominale (VA) |
Puissance limite (VA) |
Niveau d’isolation nominal (kV) |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,2 | 0,5 | 1 | 3P | |||||
| JSZW-10 | 10000/√3 : 100/√3 / 100/3 | 0,2/3P | 150 | 240 | 50 | 1200 | 12/42/75 | |
| 0,5/3P | 60 | 50 | 600 | |||||
Installation et câblage
Schéma de raccordement
La série JSZW-10 est câblée en fonction du mode de mise à la terre du système et du schéma de protection. Le câblage standard comprend les bornes primaires de phase (A, B, C, N) et les sorties secondaires pour la mesure (a, b, c, n) ainsi que pour la tension résiduelle (da/dn). Les connexions finales doivent suivre le schéma de bornes approuvé et le plan projet afin d’assurer un fonctionnement correct et la sécurité.
Encombrement
| Élément dimensionnel | Exigence technique |
|---|---|
| Espacement entre phases | À confirmer selon la classe de tension et le plan d’encombrement |
| Largeur totale | À vérifier avec la disposition de la cellule et les dégagements des traversées |
| Hauteur totale | À vérifier avec le dégagement supérieur de l’armoire et l’espace pour les traversées HT |
| Accès au bornier secondaire | Prévoir un espace suffisant pour le câblage et la maintenance |
| Base de fixation | Dimensions et position des trous de fixation selon le plan approuvé |
Sélection et questions fréquentes
Guide de sélection
- Confirmer la classe de tension du réseau : 10 kV, 11 kV ou 12 kV selon les exigences du projet
- Sélectionner le rapport de tension primaire : 10 000/√3, 11 000/√3 ou 12 000/√3
- Choisir la tension secondaire : 100/√3, 100/3, 110/√3 ou 110/3 selon les besoins des compteurs/relais
- Définir la classe de précision : 0,2/0,5 pour la mesure ; 3P/6P pour la protection ou les fonctions de tension résiduelle
- Vérifier que la charge totale ne dépasse pas la puissance nominale de l’enroulement sélectionné
Foire aux questions
Q1 : Comment sélectionner correctement la combinaison modèle et classe de précision du transformateur de tension JSZW-10/11/12 pour un réseau de distribution 11 kV à neutre non efficacement mis à la terre nécessitant à la fois la facturation énergétique et la protection contre les défauts à la terre ?
Pour un système 11 kV conforme à la CEI avec neutre non efficacement mis à la terre, spécifiez le modèle JSZW-11 avec un rapport de tension primaire de 11 000/√3 V. Utilisez deux enroulements secondaires distincts : l’un pour la mesure (ex. 110/√3 V) et l’autre pour la tension résiduelle (110/3 V). Optez pour une combinaison de classes de précision telle que 0,2/3P — où 0,2 garantit la conformité à la classe 0,2 selon la norme CEI 61869-3 pour la facturation énergétique, et 3P satisfait aux exigences de la CEI 61869-5 pour les relais de protection en cas de défaut à la terre. Vérifiez que la charge totale sur chaque enroulement (y compris l’impédance des câbles) ne dépasse pas la puissance nominale définie dans l’accord technique, car une surcharge dégrade la précision et peut provoquer des dommages thermiques.
Q2 : Quelles sont les précautions critiques d’installation à respecter pour éviter des dysfonctionnements ou des risques de sécurité lors du montage de la série JSZW-10 dans des cellules moyenne tension intérieures ?
Les précautions essentielles incluent : (1) S’assurer que les circuits secondaires ne soient jamais mis en court-circuit pendant le fonctionnement — les secondaires des TT doivent rester en circuit ouvert en cas de défaut pour éviter la saturation du noyau et la surchauffe ; (2) Mettre à la terre un seul point du circuit secondaire (généralement au niveau du bornier ou du tableau de relais) afin d’éviter les courants circulants tout en assurant la sécurité du personnel ; (3) Vérifier les distances d’isolement phase-phase et phase-terre conformément à la CEI 62271-200 en fonction de la classe de tension réelle (10/11/12 kV) ; (4) Fixer l’appareil avec des boulons alignés sur le plan d’encombrement approuvé afin d’éviter les contraintes mécaniques sur la résine époxy, susceptibles de provoquer des microfissures ; et (5) Maintenir la température ambiante entre –5 °C et +40 °C et l’humidité relative ≤ 85 % à 20 °C pour préserver l’intégrité de l’isolation dans le temps.
Q3 : En quoi la conception triphasée intégrée en résine époxy du JSZW-10 présente-t-elle des avantages par rapport à des TT monophasés séparés ou à isolation huileuse en termes d’encombrement, de fiabilité et de maintenance pour les applications industrielles intérieures ?
La construction triphasée intégrée en résine époxy du JSZW-10 offre des avantages significatifs par rapport à des unités monophasées discrètes ou à isolation huileuse en environnement intérieur. Elle réduit l’encombrement de ~30 à 40 % comparé à trois unités séparées, simplifie le câblage triphasé et élimine les risques d’incendie liés à l’huile. La résine époxy fournit une résistance supérieure aux décharges partielles (<10 pC à 1,2×Um/√3 selon la CEI 60060), une immunité à l’humidité et une robustesse mécanique — des atouts essentiels dans les environnements industriels soumis à des vibrations ou à la pollution. Contrairement aux types à huile, elle ne nécessite aucun contrôle périodique de l’huile, remplacement de joints ni surveillance de fuites, réduisant ainsi les coûts de maintenance sur toute la durée de vie. Toutefois, son usage est strictement limité à l’intérieur et à des altitudes ≤ 1000 m sauf déclassement.
Q4 : Pourquoi l’enroulement de tension résiduelle (da/dn) est-il essentiel dans les transformateurs JSZW-10 pour les systèmes à neutre non efficacement mis à la terre, et comment sa tension de sortie de 100/3 V ou 110/3 V est-elle liée à la détection des défauts à la terre ?
Dans les systèmes à neutre non efficacement mis à la terre (non relié à la terre ou à mise à la terre haute impédance), un défaut simple phase-terre ne génère pas de courant de défaut significatif mais provoque une élévation de la tension des phases saines à la tension phase-phase. L’enroulement de tension résiduelle (connecté en triangle ouvert) additionne vectoriellement les tensions de phase. En conditions normales, la sortie est proche de zéro ; en cas de défaut à la terre, elle atteint environ 100 V ou 110 V (selon la norme secondaire), déclenchant ainsi les relais de défaut à la terre (fonctions 59N ou 64S). La tension nominale de 100/3 V ou 110/3 V assure la compatibilité avec les entrées standard des relais de protection. La classe de précision 3P ou 6P garantit que l’erreur reste inférieure à ±3 % ou ±6 % jusqu’à 5× la tension nominale lors de surtensions transitoires — une exigence critique pour une détection fiable des défauts selon la CEI 61869-5.
Q5 : Quels critères d’approvisionnement les ingénieurs doivent-ils prendre en compte lors du choix entre les modèles JSZW-10, JSZW-11 et JSZW-12 pour des projets d’exportation en Asie du Sud-Est ou au Moyen-Orient ?
Bien qu’électriquement similaires, le choix dépend des normes locales du réseau : le JSZW-10 correspond aux systèmes nominaux 10 kV (courants dans les réseaux chinois anciens ou certains réseaux africains), le JSZW-11 s’aligne sur les réseaux 11 kV conformes à la CEI (répandus en Inde et certaines régions d’Asie du Sud-Est), et le JSZW-12 convient aux équipements classe 12 kV selon des spécifications hybrides ANSI/CEI (utilisés dans les pays du Conseil de coopération du Golfe). Les équipes d’approvisionnement doivent vérifier la tension maximale continue du système (Um) — par exemple, une Um de 12 kV correspond à un système nominal de 10 kV selon la CEI 60038. L’utilisation d’un modèle sous-dimensionné (ex. JSZW-10 sur un système réel à Um = 12 kV) comporte un risque de rupture d’isolement. Les délais de livraison standard sont généralement de 8 à 12 semaines ; les rapports ou charges personnalisés nécessitent un accord technique et ajoutent 2 à 4 semaines. Demandez systématiquement les rapports d’essais (type, routine et spéciaux selon la CEI 61869) pour confirmer la conformité.
Q6 : Comment la température ambiante et l’altitude affectent-elles la puissance nominale et la précision de la série JSZW-10, et quel déclassement est requis au-delà de 1000 m ?
Le JSZW-10 est conçu pour fonctionner jusqu’à 1000 m d’altitude et à une température ambiante comprise entre –5 °C et +40 °C. Au-delà de 1000 m, la densité de l’air diminue, réduisant la rigidité diélectrique et la dissipation thermique. Selon la CEI 60076-11, pour chaque tranche de 100 m au-dessus de 1000 m, la tension d’essai diélectrique doit être réduite de 1 %, et la charge thermique continue (c’est-à-dire la charge) doit être déclassée d’environ 1 à 1,5 %. Par exemple, à 1500 m, la charge maximale doit être limitée à ~93 % de la valeur nominale afin d’éviter la surchauffe. Le froid extrême (<–5 °C) augmente la fragilité de l’époxy, risquant des fissures lors du transport ou de la mise en service — un préchauffage peut être nécessaire. Les classes de précision (0,2, 0,5, etc.) ne sont garanties que dans la plage de température spécifiée ; en dehors de celle-ci, les erreurs de rapport et de phase peuvent dépasser les tolérances, compromettant la validité de la mesure.
Q7 : Quelles sont les causes fréquentes de mesures inexactes ou de déclenchements intempestifs avec les TT JSZW-10, et comment les diagnostiquer lors de la mise en service ?
Les causes principales incluent : (1) Une charge excessive — la charge totale en VA (compteur + relais + câblage) dépassant la puissance nominale de l’enroulement, entraînant des erreurs accrues de rapport et de phase ; (2) Une mise à la terre incorrecte du secondaire (multiples mises à la terre générant des courants circulants) ; (3) Un câblage erroné du circuit résiduel (da/dn) produisant une tension homopolaire fausse ; (4) Une inversion du sens de rotation des phases lors de l’installation ; et (5) Des décharges partielles dues à une contamination de surface ou à des vides internes dans la résine. Lors de la mise en service, effectuez : (a) une vérification de polarité et de rapport par injection basse tension ; (b) un calcul de charge comparé à la plaque signalétique ; (c) un essai de résistance d’isolement (>1000 MΩ à 2500 V CC) ; (d) un contrôle de continuité et de mise à la terre du circuit secondaire ; et (e) une mesure de la tension résiduelle sous défaut monophasé simulé. Tout écart >±0,5 % sur le rapport pour les enroulements classe 0,2 justifie une investigation.
Q8 : La série JSZW-10 peut-elle être adaptée à des tensions secondaires non standard (ex. 115/√3 V) ou à des sorties doubles mesure/protection, et quelles données doivent figurer dans la spécification technique ?
Oui, les séries JSZW-10/11/12 peuvent être personnalisées selon des accords techniques spécifiques au projet. Pour commander des configurations non standard, fournissez : (1) La tension primaire exacte (ex. 10 500/√3 V) ; (2) Les tensions secondaires par enroulement (ex. 115/√3 V pour la mesure, 115/3 V pour la protection) ; (3) La classe de précision par enroulement (ex. 0,2 pour la mesure, 3P pour la protection) ; (4) La charge nominale en VA pour chaque enroulement (ex. 30 VA @ 0,2, 50 VA @ 3P) ; (5) Le schéma de bornes indiquant les prises d’enroulement et les points de mise à la terre ; (6) La fréquence (50 Hz ou 60 Hz) ; et (7) Les conditions environnementales particulières (ex. température ambiante 45 °C, altitude 2000 m). Notez que les conceptions personnalisées peuvent nécessiter une validation par essais de type, prolongeant la livraison de 3 à 6 semaines. Toute dérogation aux données du catalogue doit être formellement documentée pour assurer la conformité avec les normes CEI 61869-3/-5.
Questions Fréquentes
Q1: Ce transformateur de tension 10 kV est-il compatible avec les réseaux 11 kV ?
Oui, sous réserve de confirmation du projet. Le JSZW-10 est conçu pour les systèmes 10, 11 et 12 kV. Précisez la tension du réseau pour vérification en usine.
Q2: Quelle classe de précision choisir pour les relais de protection ?
Sélectionnez la classe 3P pour les applications de protection. Elle garantit une précision de 50 VA pour les circuits de défaut. Contactez-nous pour valider vos besoins spécifiques.
Q3: Quelles sont les limites de température ambiante pour l’installation ?
L’installation doit s’effectuer dans une plage de –5 °C à +40 °C. L’environnement doit être exempt de polluants corrosifs ou conducteurs. Vérifiez les contraintes mécaniques avant montage.
Q4: Quels tests en usine sont réalisés avant l’expédition ?
Les protocoles de tests standard sont appliqués selon les normes en vigueur. Pour le certificat de conformité spécifique à votre projet, veuillez nous contacter pour plus de détails.
Q5: Quel est le niveau d’isolation nominal de ce modèle ?
Le niveau d’isolation nominal est de 12/42/75 kV. Cette spécification assure une rigidité diélectrique robuste pour les systèmes jusqu’à 12 kV. Soumis à confirmation selon les conditions d’altitude.
Q6: Ce modèle est-il un transformateur de tension triphasé en résine ?
Oui, le JSZW-10 est un transformateur de tension triphasé moulé en résine époxy. Il est spécifiquement conçu pour une installation intérieure dans les postes moyenne tension.