Transformador de Tensão Monofásico RZL-10/JDZ10 – 3/6/10 kV, Resina Epóxi, Medição e Proteção | daulma.com

Transformador de Tensão Monofásico RZL-10 — VT de 10 kV em resina epóxi para interno, medição e proteção

  • Projeto monofásico para sistemas de 10 kV, 50 Hz, adequado para medições fase-terra
  • Classes de exatidão: 0,2, 0,5 para medição; 3P, 6P para relés de proteção
  • Nível de isolamento 12/42/75 kV, altitude até 3000 m, -5 °C a +40 °C
  • Construção encapsulada em resina epóxi, design monofásico compacto, operação isenta de manutenção
  • Instalação interna, umidade ≤65%, grau de poluição II, isento de gases corrosivos

Visão Geral

As séries RZL-10 e JDZ10-3, 6, 10A(B) são transformadores de tensão monofásicos, para instalação interna, encapsulados em resina (resina epóxi), projetados para medição precisa de tensão, faturamento de energia, monitoramento de tensão e proteção por relés em sistemas de corrente alternada de média tensão de 3 kV, 6 kV e 10 kV. Operando por indução eletromagnética, esses transformadores indutivos de tensão fornecem saídas secundárias isoladas galvanicamente e proporcionais à tensão primária, garantindo desempenho confiável em quadros de manobra e painéis de distribuição.

Em conformidade com as normas IEC 61869 e as normas GB aplicáveis, a série oferece precisão estável sob condições especificadas de carga. A construção totalmente encapsulada em resina epóxi proporciona excelente resistência à umidade, alta resistência mecânica e estabilidade de isolamento a longo prazo para aplicações internas.

Transformadores de tensão RZL-10 e JDZ10-3/6/10AB em resina epóxi

Resumo das Características Principais

Parâmetro Valor
Classe de tensão do sistema 3 kV, 6 kV, 10 kV (interno)
Frequência nominal 50 Hz ou 60 Hz
Relação de tensão nominal 3000/100 V, 6000/100 V, 10000/100 V
Relação de tensão residual (AG/BG) 3000/sqrt(3)/100/sqrt(3)/100/3 V, etc.
Classes de exatidão 0,2, 0,5, 1 (medição); 6P (proteção)
Fator de potência da carga cos φ = 0,8 (indutivo)
Potência limite 150 VA (A), 300 VA (B), 400 VA (BG)
Nível de isolamento (Um/CA/Impulso) 3,6/25/40 kV, 7,2/32/60 kV, 12/42/75 kV
Construção Encapsulado em resina epóxi, monofásico, interno
Conformidade com normas IEC 61869-1/-3; GB 1207-2006; GB 20840.1/3

Designação do Modelo

Diagrama de designação dos modelos RZL-10 e JDZ10

  • RZL-10: Designação da série (equivalente à família JDZ10)
  • JDZ10: Série de transformadores de tensão indutivos encapsulados em resina epóxi para instalação interna
  • 3 / 6 / 10: Classe de tensão em kV
  • A / B: Variante de capacidade de saída (A: padrão; B: reforçada)
  • sufixo x + G (AG/BG): Enrolamento de tensão residual para detecção de falha à terra

Construção

O transformador apresenta um design compacto e monofásico, com núcleo e enrolamentos integralmente encapsulados em resina epóxi, formando uma unidade totalmente fechada e resistente à umidade. Essa construção garante desempenho estável de isolamento, alta resistência mecânica e resistência ao envelhecimento ambiental, sendo ideal para operação contínua em ambientes internos em quadros de média tensão.

O núcleo magnético é composto por chapas de aço silício laminado, enquanto os terminais primários e secundários são dispostos para atender aos requisitos de distanciamento seguro em instalações em painéis. Algumas variantes incluem um enrolamento em delta aberto (residual) para aplicações de aterramento e detecção de falhas à terra.

Parâmetros técnicos

Condições de Serviço

  • Ambiente de instalação: Somente interno
  • Altitude: <= 3000 m acima do nível do mar
  • Temperatura ambiente: -5 °C a +40 °C
  • Umidade relativa: Máx. 65% a +20 °C de referência
  • Grau de poluição: II (contaminação moderada)
  • Condições ambientais: Isento de gases corrosivos, meios explosivos ou vibração severa

Dados Técnicos

Tipo Relação de
Tensão
Nominal (V)
Frequência
(Hz)
Classe de Exatidão
e Potência
Nominal (VA)
Potência
Limite
(VA)
Nível de
Isolamento
Nominal (kV)
0,2 0,5 1 6P
JDZ10-3A 3000/100 50/60 150 30 60 150 3,6/25/40
JDZ10-6A 6000/100 50/60 15 30 60 150 7,2/32/60
JDZ10-10A 10000/100 50/60 15 30 60 150 12/42/75
JDZ10-3B 3000/100 50/60 25 50 90 300 3,6/25/40
JDZ10-6B 6000/100 50/60 25 50 90 300 7,2/32/60
JDZ10-10B 10000/100 50/60 25 50 90 300 12/42/75
JDZx10-3AG 3000/sqrt(3)/100/sqrt(3)/100/3 50/60 40 60 50 150 150 3,6/25/40
JDZx10-6AG 6000/sqrt(3)/100/sqrt(3)/100/3 50/60 40 60 50 150 150 7,2/32/60
JDZx10-10AG 10000/sqrt(3)/100/sqrt(3)/100/3 50/60 40 60 50 150 150 12/42/75
JDZx10-3BG 3000/sqrt(3)/100/sqrt(3)/100/3 50/60 40 90 50 400 400 3,6/25/40
JDZx10-6BG 6000/sqrt(3)/100/sqrt(3)/100/3 50/60 50 90 50 400 400 7,2/32/60
JDZx10-10BG 10000/sqrt(3)/100/sqrt(3)/100/3 50/60 50 90 50 400 400 12/42/75
Nota de Seleção: A classe de exatidão é mantida somente quando a carga total conectada (incluindo perdas na fiação) não exceder a potência nominal (VA) com cos φ = 0,8 indutivo. Múltiplos enrolamentos podem suportar diferentes classes de exatidão simultaneamente.

Instalação e fiação

Diagrama de Instalação

Para aplicações monofásicas, conecte os terminais primários ao condutor de fase e ao ponto de referência conforme a configuração do sistema. Em sistemas trifásicos, três unidades são conectadas em estrela para medição de tensão de fase. As variantes AG/BG permitem conexão em delta aberto para tensão residual e detecção de falha à terra. Os circuitos secundários devem ser aterrados em um único ponto e protegidos por fusíveis ou disjuntores conforme exigido.

Diagrama de fiação dos transformadores de tensão RZL-10/JDZ10
Dimensões e instalação dos transformadores de tensão RZL-10/JDZ10

Dimensões Externas

Modelo Altura (mm) Largura (mm) Profundidade (mm) Padrão de Furos de Fixação Φ Terminal Primário (mm)
JDZ10-3A/B 320 180 120 200 x 120 mm 8
JDZ10-6A/B 360 200 130 220 x 130 mm 10
JDZ10-10A/B 400 220 140 240 x 140 mm 12
JDZx10-AG/BG 420 230 150 250 x 150 mm 12
Aviso de Segurança: O circuito primário deve ser desenergizado, bloqueado e verificado antes de qualquer intervenção. Os circuitos secundários devem ser protegidos por fusíveis e aterrados conforme regulamentação local. Nunca provoque curto-circuito nos terminais secundários. Certifique-se de que a carga não exceda a potência nominal (VA) para manter a exatidão.

Seleção e perguntas frequentes

Guia de Seleção

  • Determine a classe de tensão do sistema (3/6/10 kV) e a frequência (50/60 Hz).
  • Calcule a carga total: soma das potências aparentes (VA) de medidores/relés mais perdas na fiação (utilize cos φ = 0,8 indutivo).
  • Selecione a classe de exatidão: 0,2/0,5/1 para medição; 6P para proteção; especifique por enrolamento.
  • Escolha a variante A para cargas padrão (<=150 VA limite); B ou BG para cargas maiores ou múltiplos dispositivos.
  • Utilize variantes AG/BG somente se for necessária detecção de falha à terra por meio de tensão residual (delta aberto).

Perguntas Frequentes

P1: Como selecionar corretamente entre as variantes RZL-10 (JDZ10) A, B e AG/BG com base na carga e nos requisitos funcionais da minha aplicação?

A seleção depende de três fatores: carga total conectada, classe de exatidão exigida e necessidade de detecção de falha à terra. Para medição ou proteção padrão sem monitoramento de tensão residual, escolha as variantes A (potência limite de 150 VA) ou B (300 VA)—prefira B ao alimentar múltiplos medidores/relés ou quando cabos secundários mais longos aumentarem a carga. Se o sistema exigir detecção de falha à terra via configuração em delta aberto (por exemplo, em redes de 3–10 kV não aterradas ou com aterramento de alta impedância), os modelos AG/BG são obrigatórios; estes incluem um terceiro enrolamento residual com tensão nominal de 100/3 V e suportam até 400 VA de potência limite (BG). Verifique sempre se a soma de todas as cargas dos dispositivos mais as perdas na fiação (com cos φ = 0,8 indutivo) não excede a potência nominal (VA) para a classe de exatidão especificada—por exemplo, o JDZ10-10B suporta apenas 25 VA na classe 0,2, mas 90 VA na classe 0,5.

P2: Por que a potência nominal (VA) para a classe de exatidão 0,2 diminui significativamente de 150 VA no JDZ10-3A para apenas 15 VA no JDZ10-10A, e como isso impacta o projeto do sistema de medição?

Isso reflete uma escala eletromagnética fundamental: à medida que a tensão primária aumenta, a corrente de magnetização e as perdas no núcleo crescem desproporcionalmente, reduzindo a potência disponível para medição de precisão em classes mais rigorosas. Na série JDZ10, os modelos de 10 kV (ex.: JDZ10-10A) entregam apenas 15 VA na classe 0,2, comparado a 150 VA na versão de 3 kV, devido aos limites de erro mais restritivos da IEC 61869-3. Isso impacta diretamente o projeto do sistema de medição—não é possível conectar dispositivos de alta carga (ex.: medidores eletromecânicos antigos que consomem >5 VA) a um transformador de tensão (VT) de 10 kV classe 0,2 sem exceder sua carga nominal, o que compromete a exatidão além da tolerância permitida. Medidores digitais modernos (geralmente ≤2 VA) mitigam esse problema, mas sempre realize uma auditoria da carga: some todas as cargas conectadas (incluindo a resistência dos cabos de TC/TP convertida em VA usando I²R) antes de finalizar o modelo.

P3: Quais são os erros críticos de instalação que comprometem a exatidão ou a segurança ao montar transformadores de tensão RZL-10 em resina epóxi em quadros de média tensão?

Três erros comuns devem ser evitados: (1) Falha em aterrar o circuito secundário em exatamente um ponto—múltiplos aterramentos criam correntes circulantes que distorcem as leituras de tensão e podem causar mau funcionamento de relés; (2) Desconsiderar a carga da fiação—usar cabos secundários subdimensionados ou excessivamente longos aumenta a impedância, elevando a carga total além da potência nominal (VA) do VT e invalidando a classe de exatidão declarada; (3) Faseamento incorreto em configurações trifásicas em estrela—desalinhamento entre condutores de fase e primários do VT introduz erros vetoriais que afetam cálculos de fator de potência e energia. Além disso, nunca opere o VT com o secundário em aberto sob tensão primária; embora menos catastrófico que nos TCs, isso pode causar saturação do núcleo e sobretensões transitórias. Sempre proteja os circuitos secundários com fusíveis conforme a IEC 60364-5-56 (tipicamente fusíveis lentos de 6–10 A) e confirme que as distâncias de escoamento atendam ao nível de isolamento (ex.: 12/42/75 kV para modelos de 10 kV).

P4: Como interpretar a notação de nível de isolamento “Um/CA/Impulso” (ex.: 12/42/75 kV) para transformadores RZL-10, e por que isso é relevante na aquisição para diferentes regiões?

Essa notação define três capacidades-chave de suportabilidade dielétrica conforme a IEC 61869: Um = tensão máxima do sistema (12 kV para classe 10 kV), CA = tensão de ensaio em frequência industrial (42 kV eficaz por 1 min) e Impulso = tensão suportável ao impulso atmosférico (75 kV de pico). Isso garante compatibilidade com as normas de ensaio de quadros (ex.: IEC 62271-1). As implicações na aquisição surgem ao adquirir para mercados não chineses: a GB 1207-2006 está alinhada à IEC, mas projetos norte-americanos podem exigir conformidade com a IEEE C57.13, que utiliza durações de ensaio e formas de onda de impulso diferentes. Verifique se o nível de isolamento declarado corresponde aos requisitos do código da rede local—por exemplo, algumas distribuidoras europeias exigem 75 kV de impulso para sistemas de 10 kV, enquanto outras aceitam 60 kV. Níveis de isolamento incompatíveis podem resultar em rejeição durante testes de comissionamento ou falha prematura sob sobretensões de manobra.

P5: É possível personalizar a série RZL-10 para relações de tensão não padrão, classes de exatidão ou frequência (ex.: operação em 60 Hz em região de 50 Hz), e quais são os trade-offs?

Personalizações limitadas são viáveis, mas impactam prazo de entrega e custo. Relações de tensão podem ser ajustadas (ex.: 11 kV/110 V) mediante novo enrolamento, mas isso exige revalidação de exatidão e isolamento, adicionando 4–8 semanas ao prazo. Classes de exatidão superiores à 0,2 (ex.: 0,1) geralmente não são oferecidas devido às limitações do material do núcleo—projetos encapsulados em epóxi têm dificuldade em atingir erros abaixo de 0,2 em tensões mais altas. Mudanças de frequência são simples (existem unidades dual-rated 50/60 Hz), mas observe que a operação em 60 Hz reduz a densidade de fluxo no núcleo, melhorando ligeiramente a exatidão, porém diminuindo a capacidade térmica. Qualquer modificação anula os certificados-padrão de tipo-teste, a menos que seja recertificada conforme a IEC 61869-3, o que adiciona custo significativo. Para a maioria das aplicações, selecionar da linha padrão JDZ10 (3/6/10 kV, 0,2–6P, 50/60 Hz) é mais econômico e rápido.

P6: Quais verificações de manutenção devem ser realizadas em transformadores de tensão RZL-10 instalados, e quais sintomas indicam falha iminente?

Transformadores de tensão em resina epóxi como o RZL-10 são praticamente isentos de manutenção, mas requerem verificação periódica: (1) Inspecione trilhas superficiais ou rachaduras—especialmente em ambientes de alta umidade (>65% UR) ou poluídos (grau II+), que degradam o isolamento; (2) Meça a tensão secundária sob carga—se o desvio exceder ±0,5% da relação esperada (após correção pela carga), pode haver envelhecimento do núcleo ou falhas nos enrolamentos; (3) Verifique o aperto dos terminais—conexões soltas causam aquecimento e má avaliação da carga. Indicadores críticos de falha incluem zumbido audível (sinalizando saturação do núcleo por sobretensão ou componente CC), temperatura elevada nos terminais (>70°C acima da ambiente) ou leituras erráticas de medidores coincidentes com variações de umidade. Diferentemente dos VTs a óleo, a entrada de umidade é rara devido à estrutura monolítica encapsulada, mas ciclos prolongados de condensação ainda podem comprometer a confiabilidade a longo prazo.

P7: Como a escolha entre modelos de enrolamento único (A/B) e triplo (AG/BG) afeta custo de aquisição, prazo de entrega e alocação de espaço no painel?

Modelos AG/BG têm um sobrepreço de 15–25% em relação aos equivalentes A/B devido ao enrolamento residual adicional e ao núcleo/janela maiores. Os prazos de entrega são tipicamente 2–3 semanas mais longos, pois geralmente são fabricados sob encomenda em vez de estocados. O impacto no espaço do painel é mensurável: unidades AG/BG são ~20 mm mais altas e largas (ex.: 420×230×150 mm vs. 400×220×140 mm para modelos de 10 kV), exigindo revisão do layout de barramentos e possivelmente cubículos de quadros maiores. Contudo, se for necessária proteção contra falhas à terra, o modelo AG/BG elimina o custo e a complexidade de TCs de soma externos ou VTs auxiliares. A estratégia de aquisição deve considerar economias ao longo do ciclo de vida—usar um modelo BG desde o início evita custos de retrofit caso os esquemas de aterramento evoluam de sólidos para compensados (ex.: bobina de Petersen).

P8: Ao comparar VTs RZL-10 em resina epóxi com alternativas a óleo ou isoladas a SF6 para aplicações internas em 10 kV, quais fatores técnicos e econômicos devem orientar a decisão?

Para uso interno, a resina epóxi (RZL-10) predomina devido às vantagens de segurança e dimensões reduzidas: nenhum risco de incêndio (vs. óleo), sem manipulação de gás (vs. SF6) e dimensões 30–40% menores. Tecnicamente, a epóxi oferece melhor suportabilidade a curto-circuito e descarga parcial inferior (<10 pC típico), mas os tipos a óleo proporcionam melhor estabilidade térmica em sobrecargas contínuas. Economicamente, o RZL-10 tem menor CTC—o custo inicial é comparável ao do óleo, mas elimina bandejas de contenção, barreiras corta-fogo e monitoramento de vazamento de SF6. Contudo, para aplicações que exijam potências muito altas (>500 VA) ou exatidão ultra-alta (<0,1 classe), os VTs a óleo permanecem preferíveis. Em quadros internos de 3–10 kV conforme a IEC 61439, a resina epóxi é a escolha padrão, salvo se regulamentos locais específicos (ex.: especificações antigas de concessionárias) exigirem outra solução. Confirme sempre a compatibilidade com o grau de poluição—epóxi é excelente em ambientes internos limpos (grau II), mas pode exigir extensões de escoamento em locais costeiros ou industriais agressivos.

Perguntas Frequentes

Q1: Este transformador de tensão suporta instalação em ambientes externos?

Não, a instalação é restrita a ambientes internos. O equipamento exige ausência de gases corrosivos, vibração severa e umidade relativa máxima de 65%. Confirme as condições do painel com nossa engenharia.

Q2: Como selecionar a classe de exatidão para medição e proteção?

Utilize as classes 0,2 ou 0,5 para medição e a classe 6P para circuitos de proteção. A potência nominal varia de 15 a 150 VA conforme o modelo JDZ10. Solicite a configuração ideal para seu projeto.

Q3: O transformador é compatível com sistemas de frequência de 60 Hz?

Sim, os modelos JDZ10 operam em frequências de 50 ou 60 Hz. As tensões nominais disponíveis são 3000/100, 6000/100 e 10000/100 V. Valide a relação de tensão exata no pedido de compra.

Q4: Quais testes de fábrica são realizados antes do envio?

Realizamos testes de rotina conforme normas aplicáveis, incluindo rigidez dielétrica e verificação de relação. Relatórios de ensaio individuais são emitidos para cada unidade. Entre em contato para detalhes sobre ensaios especiais.

Q5: É possível personalizar os terminais ou o nível de isolamento?

Personalizações de terminais e níveis de isolamento estão sujeitas a confirmação de engenharia. Os níveis padrão variam de 3,6 kV a 12 kV. Envie as especificações do seu projeto para análise de viabilidade.

Q6: Onde aplicar este transformador de tensão em resina epóxi?

É projetado para medição e proteção em painéis internos de média tensão de 3, 6 e 10 kV. A isolação em resina epóxi garante alta durabilidade em grau de poluição II. Consulte nosso catálogo para aplicações específicas.

Q7: Até que altitude este equipamento pode ser instalado?

A altitude máxima de instalação é de 3000 metros acima do nível do mar. A temperatura ambiente deve ser mantida entre -5 °C e +40 °C. Para altitudes superiores, consulte nossa equipe técnica.

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