Anotacija: 1987 m. Tarptautinės elektrotechnikos komisijos (IEC) 17D techninis pogrupis parengė techninį dokumentą „Izoliacijos koordinavimo reikalavimai 1 priede prie iec439“, kuris oficialiai įvedė izoliacijos koordinavimą žemos įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose ir valdyme. įranga.Dabartinėje Kinijos situacijoje aukštos ir žemos įtampos elektros gaminiuose įrangos izoliacijos koordinavimas vis dar yra didelė problema.Dėl formalaus izoliacijos koordinavimo koncepcijos įdiegimo žemos įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose ir valdymo įrangoje, tai tik beveik dvejų metų klausimas.Todėl svarbesnė problema yra spręsti ir išspręsti gaminio izoliacijos koordinavimo problemą.
Raktažodžiai: Žemos įtampos skirstomųjų įrenginių izoliacija ir izoliacinės medžiagos
Izoliacijos derinimas yra svarbus klausimas, susijęs su elektros įrangos gaminių sauga, į kurį visada buvo atkreiptas dėmesys visais aspektais.Izoliacijos koordinavimas pirmą kartą buvo naudojamas aukštos įtampos elektros gaminiuose.1987 m. Tarptautinės elektrotechnikos komisijos (IEC) 17D subtechnikos komitetas parengė techninį dokumentą „Izoliacijos koordinavimo reikalavimai iec439 1 priede“, kuris oficialiai įvedė izoliacijos koordinavimą žemos įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose ir valdymo įrenginiuose.Kalbant apie faktinę mūsų šalies situaciją, įrangos izoliacijos derinimas vis dar yra didelė problema aukštos ir žemos įtampos elektros gaminiuose.Statistika rodo, kad izoliacijos sistemos sukelta avarija Kinijoje sudaro 50–60 % elektros gaminių.Be to, praėjo tik dveji metai, kai izoliacijos koordinavimo sąvoka oficialiai nurodoma žemos įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose ir valdymo įrangoje.Todėl svarbesnė problema yra spręsti ir išspręsti gaminio izoliacijos koordinavimo problemą.
2. Pagrindinis izoliacijos derinimo principas
Izoliacijos derinimas reiškia, kad įrangos elektros izoliacijos charakteristikos parenkamos atsižvelgiant į įrenginio eksploatavimo sąlygas ir aplinką.Tik tada, kai įrangos konstrukcija grindžiama funkcijos, kurią ji atlieka per numatomą eksploatavimo laiką, stiprumu, galima įgyvendinti izoliacijos koordinavimą.Izoliacijos koordinavimo problema kyla ne tik dėl įrangos išorės, bet ir iš pačios įrangos.Tai visus aspektus apimanti problema, kurią reikėtų nagrinėti visapusiškai.Pagrindiniai punktai suskirstyti į tris dalis: pirma, įrangos naudojimo sąlygos;Antroji – įrangos naudojimo aplinka, trečia – šiltinimo medžiagų parinkimas.
(1) Įrangos sąlygos
Įrangos naudojimo sąlygos daugiausia susijusios su įrangos naudojama įtampa, elektriniu lauku ir dažniu.
1. Izoliacijos koordinavimo ir įtampos ryšys.Nagrinėjant izoliacijos koordinavimo ir įtampos santykį, atsižvelgiama į sistemoje galinčią atsirasti įtampą, įrenginių generuojamą įtampą, reikalingą nuolatinės įtampos veikimo lygį, asmeninio saugumo ir nelaimingo atsitikimo pavojų.
1. Įtampos ir viršįtampių klasifikacija, bangos forma.
a) Nepertraukiamo maitinimo dažnio įtampa, esant pastoviai R, m, s įtampai
b) Laikinas viršįtampis, galios dažnio viršįtampis ilgą laiką
c) Trumpalaikis viršįtampis, viršįtampa kelias milisekundes ar trumpiau, paprastai didelis slopinimo svyravimas arba nesvyravimas.
——Pereinamoji viršįtampa, dažniausiai vienpusė, pasiekianti didžiausią 20 μs vertę
—— Greitosios bangos išankstinis viršįtampis: trumpalaikis viršįtampis, paprastai viena kryptimi, pasiekiantis didžiausią 0,1 μs vertę
— — Stačios bangos fronto viršįtampis: trumpalaikis viršįtampis, paprastai viena kryptimi, pasiekiantis didžiausią vertę, kai TF ≤ 0,1 μs.Bendra trukmė yra mažesnė nei 3MS, yra superpozicinis svyravimas, o virpesių dažnis yra tarp 30 kHz < f < 100 MHz.
d) Kombinuotas (laikinas, lėtas į priekį, greitas, staigus) viršįtampis.
Pagal aukščiau pateiktą viršįtampio tipą galima apibūdinti standartinę įtampos bangos formą.
2. Ryšys tarp ilgalaikės kintamosios arba nuolatinės srovės įtampos ir izoliacijos koordinavimo turi būti laikomas vardine įtampa, vardine izoliacijos įtampa ir faktine darbo įtampa.Kai sistema veikia normaliai ir ilgai, reikia atsižvelgti į nominalią izoliacijos įtampą ir faktinę darbinę įtampą.Be to, kad atitiktume standarto reikalavimus, turėtume daugiau dėmesio skirti faktinei Kinijos elektros tinklo situacijai.Esant dabartinei situacijai, kai Kinijoje elektros tinklo kokybė nėra aukšta, projektuojant gaminius, izoliacijos koordinavimui svarbiau yra faktinė galima darbinė įtampa.
Ryšys tarp pereinamojo viršįtampio ir izoliacijos koordinavimo yra susijęs su valdomos viršįtampio elektros sistemoje būkle.Sistemoje ir įrangoje yra daug viršįtampio formų.Į viršįtampio įtaką reikia atsižvelgti visapusiškai.Žemos įtampos elektros sistemoje viršįtampai gali turėti įtakos įvairūs kintami veiksniai.Todėl viršįtampis sistemoje įvertinamas statistiniu metodu, atspindinčiu atsiradimo tikimybės sampratą. Tikimybių statistikos metodu galima nustatyti, ar reikalinga apsaugos kontrolė.
2. Įrangos viršįtampio kategorija
Pagal įrangos sąlygas reikalingas ilgalaikis nuolatinės įtampos veikimo lygis bus tiesiogiai suskirstytas į IV klasę pagal žemos įtampos tinklo maitinimo įrangos viršįtampio kategoriją.IV viršįtampio kategorijos įranga yra skirstomojo įrenginio maitinimo gale naudojama įranga, tokia kaip ankstesnės pakopos ampermetras ir srovės apsaugos įranga.III viršįtampio klasės įranga yra montavimo skirstomajame įrenginyje užduotis, o įrangos sauga ir pritaikomumas turi atitikti specialius reikalavimus, pavyzdžiui, skirstomajame įrenginyje esanti skirstomoji įranga.II viršįtampio klasės įrenginiai yra energiją vartojantys įrenginiai, maitinami skirstomojo įrenginio, pavyzdžiui, buitinės ir panašios paskirties apkrova.I viršįtampio klasės įranga jungiama prie įrangos, kuri riboja pereinamąją viršįtampą iki labai žemo lygio, pvz., elektroninės grandinės su apsauga nuo viršįtampių.Įrangoje, kuri nėra tiesiogiai tiekiama iš žemos įtampos tinklo, reikia atsižvelgti į maksimalią įtampą ir rimtą įvairių situacijų derinį, kuris gali atsirasti sistemos įrangoje.
Kai įranga turi dirbti esant aukštesnio lygio viršįtampių kategorijai, o pačiai įrangai nėra pakankamai leistinos viršįtampio kategorijos, turi būti imamasi priemonių viršįtampai toje vietoje sumažinti ir gali būti taikomi šie metodai.
a) Apsaugos nuo viršįtampio įtaisas
b) Transformatoriai su izoliuota apvija
c) Daugiašakė grandinės paskirstymo sistema su paskirstyta perdavimo banga, einančia per įtampos energiją
d) Talpa, galinti sugerti viršįtampio viršįtampio energiją
e) Slopinimo įtaisas, galintis sugerti viršįtampio viršįtampio energiją
3. Elektrinis laukas ir dažnis
Elektrinis laukas skirstomas į vienodą ir nevienodą elektrinį lauką.Žemos įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose paprastai manoma, kad tai yra netolygaus elektrinio lauko atveju.Dažnio problema vis dar svarstoma.Paprastai žemas dažnis turi mažai įtakos izoliacijos koordinavimui, tačiau aukštas dažnis vis tiek turi įtakos, ypač izoliacinėms medžiagoms.
(2) Ryšys tarp izoliacijos koordinavimo ir aplinkos sąlygų
Makro aplinka, kurioje yra įranga, turi įtakos izoliacijos koordinavimui.Pagal dabartinio praktinio taikymo ir standartų reikalavimus oro slėgio pokytis atsižvelgia tik į oro slėgio pokytį, kurį sukelia aukštis.Neatsižvelgta į paros oro slėgio pokytį, nepaisoma ir temperatūros bei drėgmės veiksnių.Tačiau jei yra tikslesni reikalavimai, reikėtų atsižvelgti į šiuos veiksnius.Iš mikro aplinkos makro aplinka lemia mikro aplinką, tačiau mikro aplinka gali būti geresnė arba blogesnė už makro aplinkos įrangą.Skirtingi korpuso apsaugos lygiai, šildymas, vėdinimas ir dulkės gali paveikti mikro aplinką.Mikroaplinka turi aiškias nuostatas atitinkamuose standartuose.Žr. 1 lentelę, kurioje pateikiamas gaminio dizaino pagrindas.
(3) Izoliacijos koordinavimas ir izoliacinės medžiagos
Izoliacinės medžiagos problema yra gana sudėtinga, ji skiriasi nuo dujų, tai izoliacinė terpė, kurios sugadinus negalima atkurti.Net atsitiktinis viršįtampio įvykis gali sukelti nuolatinę žalą.Ilgalaikio naudojimo metu izoliacinės medžiagos susidurs su įvairiomis situacijomis, tokiomis kaip iškrovos avarijos ir pan., o pati izoliacinė medžiaga atsiranda dėl įvairių ilgą laiką susikaupusių veiksnių, tokių kaip šiluminis įtempis Temperatūra, mechaninis poveikis ir kiti įtempimai padidės. senėjimo procesas.Izoliacinėms medžiagoms dėl veislių įvairovės izoliacinių medžiagų charakteristikos nėra vienodos, nors rodiklių yra daug.Tai apsunkina izoliacinių medžiagų pasirinkimą ir naudojimą, todėl šiuo metu neatsižvelgiama į kitas izoliacinių medžiagų charakteristikas, tokias kaip šiluminis įtempis, mechaninės savybės, dalinis iškrovimas ir kt.Minėto įtempio įtaka izoliacinėms medžiagoms buvo aptarta IEC leidiniuose, kurie gali atlikti kokybinį vaidmenį praktikoje, tačiau kol kas neįmanoma pateikti kiekybinių nurodymų.Šiuo metu yra daug žemos įtampos elektros gaminių, naudojamų kaip izoliacinių medžiagų kiekybiniai rodikliai, kurie lyginami su nuotėkio žymens indekso CTI verte, kurią galima suskirstyti į tris grupes ir keturis tipus, bei atsparumo nuotėkio žymės indeksu PTI.Nuotėkio žymės indeksas naudojamas nutekėjimo pėdsakams formuoti lašinant vandeniu užterštą skystį ant izoliacinės medžiagos paviršiaus.Pateikiamas kiekybinis palyginimas.
Šis tam tikras kiekio indeksas buvo pritaikytas gaminio dizainui.
3. Izoliacijos derinimo patikrinimas
Šiuo metu optimalus izoliacijos koordinavimo patikrinimo būdas yra impulsinis dielektrinis bandymas, o įvairiai įrangai galima pasirinkti skirtingas vardinės impulsinės įtampos vertes.
1. Patikrinkite įrangos izoliacijos koordinavimą atlikdami vardinės impulsinės įtampos bandymą
1,2/50 vardinės impulsinės įtampos μ S bangos formos.
Impulsinio bandymo maitinimo šaltinio impulsų generatoriaus išėjimo varža paprastai turi būti didesnė nei 500 Ω， Nominali impulsinės įtampos vertė nustatoma atsižvelgiant į naudojimo situaciją, viršįtampio kategoriją ir įrangos ilgalaikio naudojimo įtampą ir koreguojama pagal iki atitinkamo aukščio.Šiuo metu žemos įtampos skirstomiesiems įrenginiams taikomos tam tikros bandymo sąlygos.Jei nėra aiškių reikalavimų dėl drėgmės ir temperatūros, tai taip pat turėtų būti įtraukta į sukomplektuotų skirstomųjų įrenginių standarto taikymo sritį.Jei įrangos naudojimo aplinka nepatenka į taikomą skirstomųjų įrenginių komplektą, ji turi būti pataisyta.Koregavimo ryšys tarp oro slėgio ir temperatūros yra toks:
K=P/101,3 × 293 (Δ T＋293)
K – oro slėgio ir temperatūros koregavimo parametrai
Δ T – temperatūrų skirtumas K tarp faktinės (laboratorinės) temperatūros ir T = 20 ℃
P – faktinis slėgis kPa
2. Alternatyvios impulsinės įtampos dielektrinis bandymas
Žemos įtampos skirstomiesiems įrenginiams vietoj impulsinės įtampos bandymo gali būti naudojamas kintamosios srovės arba nuolatinės srovės bandymas, tačiau toks bandymo metodas yra sunkesnis nei impulsinės įtampos bandymas, todėl jį turėtų susitarti gamintojas.
Bendravimo atveju eksperimento trukmė – 3 ciklai.
Nuolatinės srovės bandymas, kiekviena fazė (teigiama ir neigiama) atitinkamai tiekiama įtampa tris kartus, kiekvieno laiko trukmė yra 10 ms.
1. Tipinės viršįtampio nustatymas.
2. Koordinuoti su atsparumo įtampos nustatymu.
3. Vardinio izoliacijos lygio nustatymas.
4. Bendroji izoliacijos derinimo tvarka.
Paskelbimo laikas: 2023-02-20