Comment sélectionner un transformateur de courant intérieur 10 kV pour l'appareillage KYN28 : rapport, charge et classe de précision

La sélection d'un transformateur de courant intérieur 10 kV pour l'appareillage KYN28 ne se limite pas à une simple correspondance avec le courant des barres omnibus. Le TC doit simultanément satisfaire la précision de comptage, les performances de protection, la tenue thermique et dynamique, ainsi que les contraintes physiques du compartiment du chariot débrochable. Une inadéquation de l'un de ces paramètres entraîne des erreurs de mesure, un dysfonctionnement de la protection ou une interférence mécanique lors de l'insertion. Ce guide explique comment aborder la sélection du rapport, de la charge et de la classe de précision pour les TC moulés en résine utilisés dans l'appareillage blindé métallique KYN28.

Contexte d'application : L'appareillage KYN28 est une conception blindée métallique et débrochable couramment utilisée dans les systèmes de distribution 10 kV. Le TC est généralement monté sur le compartiment des barres omnibus ou des câbles et doit s'adapter à l'espacement des phases et aux exigences d'isolement de l'armoire. Les TC intérieurs moulés en époxy tels que les LZZBJ9-10GWA,B,C sont conçus pour cet environnement, avec des modèles offrant les classes de précision 0,2S, 0,5, 5P20 et 5P30. Les conceptions de type barre omnibus comme le LMZ9-10 sont également utilisées lorsque le conducteur primaire traverse l'ouverture de la fenêtre.

Sélection du rapport : Le rapport primaire doit être choisi de manière à ce que le courant de charge normal attendu se situe entre 40 % et 60 % du calibre primaire du TC. Cela maintient le noyau dans une région favorable pour la précision tout en laissant une marge pour les surcharges. Par exemple, si la charge continue maximale est de 400 A, un rapport de 600/5 A ou 800/5 A peut être approprié selon l'extension future. Le calibre secondaire est généralement de 5 A ou 1 A ; 5 A est courant dans les installations KYN28, tandis que 1 A réduit la charge sur les longues liaisons secondaires. Confirmez toujours le rapport par rapport aux réglages du relais et du compteur.

Charge continue max.	Rapport suggéré	Position à charge normale	Commentaire
150 A	300/5 A	50 %	Marge pour la surcharge
250 A	400/5 A	62 %	Préférer 600/5 A si la charge varie
400 A	800/5 A	50 %	Place pour une extension future
600 A	1000/5 A	60 %	Vérifier la tenue thermique du panneau

Calcul de la charge : La charge du TC est l'impédance totale du circuit secondaire, y compris les bobines de relais, les bobines de compteur, la résistance du câblage et la résistance de contact. La charge nominale du TC doit être supérieure ou égale à ce total. Pour les noyaux de comptage, la charge est généralement faible, mais pour les noyaux de protection, le relais et le câblage peuvent ajouter une charge importante. Calculez la résistance de boucle en utilisant la longueur du câble, la section et la résistivité, puis ajoutez la charge de l'appareil à partir des données du fabricant. Un TC avec une charge nominale de 15 VA ou 20 VA est courant pour les noyaux de protection dans l'appareillage de distribution, mais la valeur exacte doit être vérifiée par rapport aux appareils connectés.

Élément	Base de calcul	Charge à 5 A
Boucle secondaire	60 m de cuivre 4 mm², R ≈ 0,26 Ω	≈ 6,6 VA
Entrée courant du relais	Données du fabricant	0,5 VA
Compteur	Données du fabricant	1,0 VA
Barrettes et contacts	Tolérance	0,5 VA
Total		≈ 8,6 VA → un calibre de 15 VA suffit

Classe de précision pour le comptage : Les noyaux de comptage sont spécifiés par la classe de précision et la charge nominale. La classe 0,5 est typique pour la facturation commerciale et industrielle, tandis que la classe 0,2 ou 0,2S est utilisée lorsque une précision plus élevée est requise, en particulier à faibles courants. Le suffixe 'S' indique une précision sur une plage de courant étendue, ce qui signifie que le TC maintient sa classe de précision de 1 % à 120 % du courant nominal. Pour les départs KYN28 avec charge variable, un noyau 0,2S peut être bénéfique. Le LZZBJ9-10GWA,B,C offre les classes 0,2S et 0,5, ce qui le rend adapté à la fois au comptage et à la protection dans une seule unité.

Classe de précision pour la protection : Les noyaux de protection sont définis par l'erreur composite au courant primaire limite de précision. Les classes telles que 5P20 et 5P30 signifient une erreur composite de 5 % à 20 ou 30 fois le courant primaire nominal. Plus le facteur limite de précision (ALF) est élevé, mieux le TC peut reproduire le courant de défaut sans saturation. Pour les départs KYN28 protégés par des relais de surintensité, 5P20 est souvent suffisant, mais lorsque des niveaux de défaut élevés ou une protection différentielle sont impliqués, 5P30 peut être nécessaire. Le LZZBJ9-10GWA,B,C offre les options 5P20 et 5P30, permettant à l'ingénieur d'adapter le noyau de protection au niveau de défaut et au réglage du relais.

Configuration à double noyau : La plupart des TC KYN28 utilisent des noyaux séparés pour le comptage et la protection. Cela permet d'optimiser le noyau de comptage pour la précision à charge normale et le noyau de protection pour les performances en courant de défaut. Les deux noyaux sont magnétiquement indépendants, de sorte qu'une saturation du noyau de protection n'affecte pas le noyau de comptage. Lors de la commande, spécifiez le rapport, la classe et la charge pour chaque noyau séparément. Par exemple, un TC peut avoir un noyau de comptage 600/5 A classe 0,5, 15 VA et un noyau de protection 600/5 A classe 5P20, 20 VA.

Noyau	Rapport	Classe	Charge nominale	Fonction
1 — comptage	600/5 A	0,2S	15 VA	Facturation, plage étendue
2 — protection	600/5 A	5P20	20 VA	Relais de surintensité
3 — défaut à la terre	600/5 A	5P20	15 VA	Schéma résiduel / à tore

Tenue thermique et dynamique : Le TC doit supporter le courant de court-circuit du système pendant la durée spécifiée par le calibre de l'appareillage. Le courant thermique de courte durée nominal (Ith) et le courant dynamique (Idyn) sont généralement donnés pour 1 s ou 3 s. Ces valeurs doivent dépasser le courant de défaut présumé au point d'installation. Pour les systèmes de distribution 10 kV, les valeurs typiques sont 20 kA/1s ou 25 kA/1s, mais la valeur réelle doit être tirée de l'étude du système. Le conducteur primaire et le moulage du TC doivent être dimensionnés en conséquence. Le LZZBJ9-10GWA,B,C est conçu pour des applications 12 kV et est disponible avec des valeurs de courte durée adaptées à l'appareillage KYN28.

Considérations physiques et d'installation : L'appareillage KYN28 dispose d'un espace limité dans le compartiment du TC. Vérifiez les dimensions du TC, le schéma des trous de montage et l'orientation des bornes primaires par rapport au plan de l'armoire. Les TC de type barre omnibus comme le LMZ9-10 sont montés autour de la barre omnibus, tandis que les TC de type bloc comme le LZZBJ9-10GWA,B,C sont boulonnés au plancher du compartiment ou aux supports de barres omnibus. Assurez-vous que le TC n'interfère pas avec le mouvement du chariot débrochable ou l'interrupteur de mise à la terre. Vérifiez également la distance d'isolement et le niveau d'isolement pour le système 10 kV, généralement une tension nominale de 12 kV pour les TC intérieurs moulés en époxy.

Câblage secondaire et mise à la terre : Les bornes secondaires doivent être facilement accessibles pour le câblage et les essais. Utilisez des barrettes de court-circuit sur les noyaux non utilisés et mettez à la terre le circuit secondaire en un seul point, généralement à la borne du TC ou dans le panneau de relais. La section du câblage doit être adéquate pour maintenir la charge dans les limites du TC. Pour les longues distances, un câble de 4 mm² ou 6 mm² peut être nécessaire. Suivez toujours le schéma de câblage du fabricant de l'appareillage et les exigences pertinentes de la CEI 61869 ou GB/T 20840 pour les connexions secondaires.

Normes et essais : Les transformateurs de courant pour l'appareillage KYN28 doivent être conformes à la CEI 61869-2 ou GB/T 20840.2, qui couvrent les exigences générales, la précision, la charge et les essais diélectriques. Les essais individuels du fabricant comprennent la tenue à fréquence industrielle, les décharges partielles et la vérification de la précision. Les essais de type peuvent inclure le courant de courte durée et l'échauffement. Lors de la sélection d'un TC, demandez le rapport d'essais individuels et confirmez que la classe de précision et la charge ont été vérifiées au courant nominal spécifié. Le LZZBJ9-10GWA,B,C est conçu pour répondre à ces normes, mais la vérification finale repose sur les certificats d'essai fournis avec les unités livrées.

Spécifications techniques complètes (LZZBJ9-10GWA,B,C)

Paramètre	Valeur
Tension assignée	12 kV
Courant secondaire	5 A ou 1 A
Classe de précision	0,2S, 0,5, 5P20, 5P30
Charge nominale	10 VA / 15 VA / 20 VA
Niveau d'isolement	12/42/75 kV
Fréquence	50/60 Hz
Norme	IEC 61869 / GB/T 20840

Conclusion : Pour un TC intérieur 10 kV dans l'appareillage KYN28, commencez par le niveau de défaut du système et le profil de charge, puis sélectionnez un rapport qui maintient le courant normal à 40–60 % du primaire nominal. Spécifiez des noyaux de comptage et de protection séparés avec des charges calculées à partir de la boucle secondaire réelle. Choisissez 0,5 ou 0,2S pour le comptage et 5P20 ou 5P30 pour la protection, et vérifiez les valeurs thermiques et dynamiques par rapport au niveau de défaut de l'appareillage. Confirmez les dimensions et le montage par rapport au plan de l'armoire avant de commander. Si le niveau de défaut est élevé ou si la charge varie considérablement, un TC à double noyau tel que le LZZBJ9-10GWA,B,C avec noyaux 0,2S et 5P30 est un choix pratique.