Desarrollo de un Transformador de Corriente Integrado al Aire Libre de Baja Tensión
En la construcción de redes eléctricas, las pérdidas en línea reflejan la planificación, el diseño y la gestión operativa. Son clave para evaluar los sistemas de energía. Para una gestión refinada de las pérdidas en línea en áreas de transformadores de baja tensión, es crucial un cálculo preciso de las pérdidas. Por lo tanto, consolidar los datos básicos, garantizar la precisión de los datos y una adecuada recopilación de datos originales son importantes para el análisis. También debemos optimizar los factores que afectan la precisión de la recopilación, tomar medidas preventivas y mejorar la gestión refinada de las pérdidas en línea.
1 Estado actual de la recopilación refinada de pérdidas en línea en áreas de transformadores de baja tensión
Desde 2013, una empresa municipal de electricidad ha avanzado en el trabajo de pérdida en línea refinada con cobertura total. Después de más de 6 años, los transformadores de corriente para la recopilación de electricidad, dañados por la naturaleza, ven que sus escudos protectores se desprenden. Al estar expuestos al entorno, se agrietan bajo la luz solar, arriesgándose a sufrir daños adicionales.
Algunos transformadores para la recopilación refinada de pérdidas en línea en áreas de baja tensión están instalados en cables suspendidos. Los fuertes vientos los hacen oscilar, y los datos de fondo muestran que los datos totales del medidor se ven afectados por el viento. Por lo tanto, es necesario mejorar y actualizar estos transformadores para eliminar peligros y mejorar la gestión.
Actualmente, se utilizan escudos de goma de silicona en los transformadores de corriente de las áreas de transformadores de baja tensión locales para protegerlos contra los rayos UV y la lluvia. Sin embargo, diferentes métodos de fijación de los escudos causan que algunos se desprendan con el tiempo. Además, los transformadores ubicados debajo de cajas de fusibles en soportes separados, aunque resistentes al viento, permiten la entrada de agua desde la parte inferior, oxidando los núcleos y afectando la precisión.
2 Ideas para el desarrollo de dispositivos de recopilación de electricidad
La I+D utiliza equipos y componentes maduros y confiables, aprovechando soluciones probadas. Investigaciones clave:
2.1 Diseño de transformador de corriente especializado
Diseñar un transformador para uso al aire libre, instalación en línea viva (estructura abierta) y sujeción de cables. Sus partes divididas se fijan al brazo transversal del poste, cumpliendo con los requisitos de parámetros eléctricos de la empresa de electricidad local para la actualización de las cajas de recopilación de electricidad de transformadores de distribución.
2.2 Investigación de dispositivo de toma de potencia por punzón
Desarrollar un dispositivo para tomar potencia del cable de bus del transformador para medición y control. Se integra con el transformador. La aislación entre el punto de punzón y el devanado secundario del transformador debe ser 1.2 veces la de los transformadores de baja tensión generales de 3 kV (voltage de resistencia a frecuencia de potencia de 1 minuto). La aislación entre el punto de punzón y el soporte del transformador también debe cumplir este estándar.
El voltaje del punzón pasa a través de un interruptor (integrado con el transformador) antes de ser derivado.
2.3 Diseño de adaptabilidad ambiental
El dispositivo debe ser impermeable, resistente a la humedad, resistente a los rayos UV, funcionar a largo plazo de -25℃ a 70℃, resistir tifones de nivel 12 y terremotos de nivel 8, y tener protección IP67.
Pruebas de muestra
Las muestras pasan por pruebas que incluyen:
3 Desarrollo de dispositivos integrados de baja tensión para exteriores
3.1 Diseño de transformador de corriente de baja tensión integrado para exteriores
Como el núcleo del dispositivo de recopilación, el transformador abandona el diseño circular tradicional. Utiliza un cuerpo cuadrado (que se ajusta a los brazos transversales de los postes de cemento), se fija con tornillos, reduciendo los efectos de precisión causados por el viento y la vibración. Los conductores secundarios usan cables RV de 2.5 mm²; la estructura abierta permite la instalación en línea viva.
El núcleo utiliza láminas de acero silicio Nippon Steel ZW80 de 0.23 mm (separables, alta permeabilidad inicial, baja pérdida), cumpliendo con la precisión de clase 0.5S. El cuerpo es policarbonato; el interior es de resina epoxi para estabilidad y aislamiento.
3.2 Diseño de la unidad de toma de potencia por punzón
El punzón y el interruptor están en la parte inferior del transformador. El punzón, perpendicular al orificio interno (apuntando hacia su centro), es telescópico (recorrido ≥ 1/2 diámetro del orificio interno, ajustado por tornillos, par ≥ 1 N·m). Conectado al interruptor del transformador, se deriva a través de un cable RV de 1.5 mm². El interruptor está encapsulado en el interior, con una manija sellada con silicona para un ajuste apretado.
3.3 Diseño impermeable, resistente a la humedad y a los rayos UV
El cuerpo del transformador está encapsulado con resina epoxi para un aislamiento y sellado completos. Las ranuras con sellos de silicona en las caras de las partes divididas previenen la entrada de agua y humedad.
El interruptor está encapsulado en el interior; la manija móvil y las raíces de los conductores están selladas/integradas con silicona, sin puntos vivos expuestos.
Se utiliza policarbonato y caucho de silicona (probados como resistentes a los rayos UV, lenta degradación, vida útil de más de 30 años).
4 Conclusión
El transformador de corriente de baja tensión integrado para exteriores tiene una estructura abierta dividida, lo que facilita la instalación y el trabajo en línea viva. Sus partes divididas se fijan al brazo transversal, sujetando los cables con fuerte resistencia a la tracción y al corte.
Integra señales de corriente/voltaje (incluyendo potencia) para la recopilación en áreas de transformadores montados en postes. Un interruptor en la salida de voltaje satisface necesidades personalizadas.
El punzón telescópico se adapta a cables de diferentes espesores y aislamientos. Con aislamiento y sellado completos (IP67), asegura la fiabilidad.
Actualmente monofásico (gran volumen), la optimización futura en una estructura trifásica se adaptará a más escenarios, mejorando la gestión refinada de las pérdidas en línea en los sistemas de energía.
