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Développement d'un transformateur de courant basse tension intégré pour l'extérieur

Dyson
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Champ: Normes électriques
China

Dans la construction des réseaux électriques, les pertes de ligne reflètent la planification, la conception et la gestion opérationnelle. Elles sont essentielles pour l'évaluation des systèmes électriques. Pour une gestion raffinée des pertes de ligne dans les zones de transformateurs basse tension, le comptage précis des pertes de ligne est critique. Il est donc crucial de consolider les données de base, d'assurer l'exactitude des données et de recueillir correctement les données originales pour l'analyse. Nous devons également optimiser les facteurs affectant la précision de la collecte, mettre en place des mesures préventives et améliorer la gestion raffinée des pertes de ligne.

1 État actuel de la collecte raffinée des pertes de ligne dans les zones de transformateurs basse tension

Depuis 2013, une entreprise municipale d'électricité a avancé un travail de couverture complète des pertes de ligne raffinées. Après plus de 6 ans, les transformateurs de courant pour la collecte d'électricité, endommagés par la nature, voient leurs boucliers protecteurs se détacher. Exposés à l'environnement, ils se fissurent sous l'action du soleil, risquant d'être davantage endommagés.

Certains transformateurs pour la collecte raffinée des pertes de ligne dans les zones basse tension sont installés sur des câbles suspendus. Les forts vents les font osciller, et les données de fond montrent que les données totales du compteur sont affectées par le vent. Ainsi, il est nécessaire d'améliorer et de mettre à jour ces transformateurs pour éliminer les dangers et améliorer la gestion.

Actuellement, des boucliers en caoutchouc silicone sont utilisés sur les transformateurs de courant locaux dans les zones de transformateurs basse tension pour protéger contre les UV et la pluie. Cependant, différentes méthodes de fixation des boucliers font qu'ils se détachent au fil du temps. De plus, les transformateurs situés sous les boîtes de fusibles sur des supports séparés, bien qu'ils résistent au vent, laissent entrer l'eau par le bas, rouillant les noyaux et affectant la précision.

2 Idées pour le développement des dispositifs de collecte d'électricité

La R&D utilise des équipements et composants matures et fiables, s'appuyant sur des solutions éprouvées. La recherche clé comprend :

2.1 Conception de transformateur de courant spécifique

Concevoir un transformateur pour une utilisation extérieure, une installation sur ligne sous tension (structure ouverte) et un maintien de câble. Ses parties divisées se fixent sur la traverse du poteau de ligne, répondant aux exigences des paramètres électriques de l'entreprise locale d'électricité pour la mise à niveau des boîtes de collecte d'électricité des transformateurs de distribution.

2.2 Recherche sur le dispositif de prélèvement de puissance par perçage

Développer un dispositif pour prélever de la puissance du câble bus du transformateur pour la mesure et le contrôle. Il s'intègre au transformateur. L'isolation entre le point de perçage et le bobinage secondaire du transformateur doit être 1,2 fois celle des transformateurs basse tension généraux de 3 kV (tension de tenue sinusoïdale pendant 1 minute). L'isolation entre le point de perçage et le support du transformateur doit également répondre à cette norme.

La tension provenant de l'aiguille de perçage passe par un interrupteur (intégré au transformateur) avant d'être dérivée.

2.3 Conception d'adaptabilité environnementale

Le dispositif doit être étanche à l'eau, résistant à l'humidité, résistant aux UV, fonctionner sur le long terme de -25°C à 70°C, résister à des typhons de niveau 12 et à des séismes de niveau 8, et avoir une protection IP67.

Échantillons de tests

Les échantillons subissent des tests incluant :

  • Tests de transformateur de courant : précision, coefficient de sécurité de l'instrument, tension de tenue, pluie et tests de résistance mécanique.

  • Tests d'unité de perçage : conduction, impact, résistance d'isolement, résistance DC, élévation de température et tests de tension de câble.

  • Tests de dispositif global : impact mécanique, résistance thermique de la coque isolante et tests de niveau de protection.

3 Développement de dispositifs intégrés basse tension extérieurs
3.1 Conception de transformateur de courant basse tension intégré extérieur

En tant que cœur du dispositif de collecte, le transformateur abandonne la conception circulaire traditionnelle. Utilisant un corps carré (s'adaptant aux traverses de poteaux en ciment), il se fixe via des vis, réduisant l'impact de la précision causé par le vent et les vibrations. Les conducteurs secondaires utilisent des fils RV de 2,5 mm² ; la structure ouverte permet l'installation sur ligne sous tension.

Le noyau utilise des feuilles d'acier silicium ZW80 de 0,23 mm de Nippon Steel (séparables, haute perméabilité initiale, faible perte), répondant à la précision de classe 0,5S. Le corps est en polycarbonate ; l'intérieur est moulé en époxy pour la stabilité et l'isolation.

3.2 Conception de l'unité de prélèvement de puissance par perçage

L'aiguille de perçage et l'interrupteur se trouvent au bas du transformateur. L'aiguille, perpendiculaire au trou intérieur (pointant vers son centre), est télescopique (course ≥ 1/2 diamètre du trou intérieur, ajustée par des vis, couple ≥ 1 N·m). Connectée à l'interrupteur du transformateur, elle est dérivée via un fil RV de 1,5 mm². L'interrupteur est moulé à l'intérieur, avec une poignée scellée en silicone pour un ajustement serré.

3.3 Conception étanche à l'eau, résistante à l'humidité et aux UV

Le corps du transformateur est moulé en époxy pour une isolation et un scellement complets. Des rainures avec des joints en silicone sur les faces de division empêchent l'entrée d'eau et d'humidité.

L'interrupteur est moulé à l'intérieur ; la poignée mobile et les racines de conduite sont scellées/intégralement moulées en silicone, sans points vivants exposés.

Utilisation de polycarbonate et de caoutchouc silicone (prouvé résistant aux UV, vieillissement lent, durée de service de plus de 30 ans).

4 Conclusion

Le transformateur de courant basse tension intégré extérieur a une structure ouverte divisée, permettant une installation facile et un travail sur ligne sous tension. Ses parties divisées se fixent à la traverse, maintenant fermement les câbles avec une forte résistance à la traction et au cisaillement.

Il intègre des signaux de courant/tension (y compris la puissance) pour la collecte dans les zones de transformateurs montés sur poteau. Un interrupteur sur la sortie de tension répond aux besoins personnalisés.

L'aiguille de perçage télescopique convient aux câbles de différentes épaisseurs et isolations. Avec une isolation et un scellement complets (IP67), il assure la fiabilité.

Actuellement monophasé (grand volume), une optimisation future vers une structure triphasée s'adaptera à plus de scénarios, améliorant la gestion raffinée des pertes de ligne des systèmes électriques.

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