Апстракт: Во 1987 година, техничкиот документ насловен „барања за координација на изолацијата во Додатокот 1 до iec439“ беше изготвен од поттехничкиот комитет на Меѓународната електротехничка комисија (IEC) 17D, кој формално ја воведе координацијата на изолацијата во нисконапонската разводна опрема и контролата. опрема.Во сегашната ситуација на Кина, кај електричните производи со висок и низок напон, координацијата на изолацијата на опремата сè уште е голем проблем.Поради формалното воведување на концептот за координација на изолацијата во нисконапонската разводна и контролна опрема, станува збор само за речиси две години.Затоа, поважен проблем е да се справиме и да го решиме проблемот со координацијата на изолацијата во производот.
Клучни зборови: Изолација и изолациски материјали за нисконапонски разводни уреди
Координацијата на изолацијата е важно прашање поврзано со безбедноста на производите на електричната опрема и отсекогаш и се посветувало внимание од сите аспекти.Координацијата на изолацијата првпат се користеше во високонапонски електрични производи.Во 1987 година, техничкиот документ насловен „барања за координација на изолацијата во Додатокот 1 до iec439“ беше изготвен од поттехничкиот комитет на Меѓународната електротехничка комисија (IEC) 17D, кој формално ја воведе координацијата на изолацијата во нисконапонската разводна опрема и контролната опрема.Што се однесува до фактичката состојба на нашата земја, изолациската координација на опремата сè уште е голем проблем кај високонапонските електрични производи.Статистиката покажува дека несреќата предизвикана од изолациониот систем сочинува 50% – 60% од електричните производи во Кина.Згора на тоа, има само две години откако концептот за координација на изолацијата е формално цитиран во нисконапонската разводна и контролна опрема.Затоа, поважен проблем е да се справиме и да го решиме проблемот со координацијата на изолацијата во производот.
2. Основен принцип на координација на изолацијата
Координацијата на изолацијата значи дека карактеристиките на електричната изолација на опремата се избираат според условите за сервисирање и околината на опремата.Само кога дизајнот на опремата се заснова на силата на функцијата што ја носи во очекуваниот век на траење, може да се реализира координацијата на изолацијата.Проблемот со координацијата на изолацијата не доаѓа само од надворешната страна на опремата туку и од самата опрема.Тоа е проблем кој ги вклучува сите аспекти, кој треба сеопфатно да се разгледа.Главните точки се поделени на три дела: прво, условите за употреба на опремата;Втората е околината за употреба на опремата, а третата е изборот на изолациони материјали.
(1) Услови за опрема
Условите за употреба на опремата главно се однесуваат на напонот, електричното поле и фреквенцијата што ја користи опремата.
1. Врска помеѓу координацијата на изолацијата и напонот.При разгледување на односот помеѓу координацијата на изолацијата и напонот, ќе се земат предвид напонот што може да се појави во системот, напонот генериран од опремата, потребното континуирано напонско ниво на работа и опасноста од лична безбедност и несреќа.
1. Класификација на напон и пренапон, бранова форма.
а) Фреквентен напон на континуирана моќност, со константен напон R, m, s
б) Привремено пренапон, пренапон на фреквенцијата на напојувањето долго време
в) Преоден пренапон, пренапон за неколку милисекунди или помалку, обично високо амортизирачко осцилирање или неосцилација.
— — Преоден пренапон, обично еднонасочен, достигнувајќи максимална вредност од 20 μ s
——Преднапонски брз бран: минлив пренапон, обично во една насока, достигнувајќи максимална вредност од 0,1 μ s
——Предна пренапон на стрмни бранови: минлив пренапон, обично во една насока, достигнувајќи ја максималната вредност при TF ≤ 0,1 μ s.Вкупното времетраење е помало од 3MS, и има осцилација на суперпозиција, а фреквенцијата на осцилацијата е помеѓу 30 kHz < f < 100 MHz.
г) Комбиниран (привремен, бавен напред, брз, стрмен) пренапон.
Според горенаведениот тип на пренапон, може да се опише стандардниот напонски брановиден.
2. Односот помеѓу долгорочниот AC или DC напон и координацијата на изолацијата се смета како номинален напон, номинален изолациски напон и вистински работен напон.При нормална и долготрајна работа на системот, треба да се земат предвид номиналниот напон на изолација и вистинскиот работен напон.Покрај исполнувањето на барањата на стандардот, треба да посветиме поголемо внимание на фактичката состојба на електричната мрежа на Кина.Во сегашната ситуација кога квалитетот на електричната мрежа не е висок во Кина, при дизајнирање производи, вистинскиот можен работен напон е поважен за координација на изолацијата.
Врската помеѓу минливиот пренапон и координацијата на изолацијата е поврзана со состојбата на контролиран пренапон во електричниот систем.Во системот и опремата, постојат многу форми на пренапон.Влијанието на пренапонот треба сеопфатно да се разгледа.Во нисконапонскиот електроенергетски систем, на пренапонот може да влијаат различни променливи фактори.Затоа, пренапонот во системот се проценува со статистички метод, одразувајќи го концептот на веројатност за појава, а со методот на статистика на веројатност може да се утврди дали е потребна контрола на заштитата.
2. Пренапонска категорија на опрема
Според условите на опремата, потребното долгорочно континуирано напонско ниво на работа ќе биде директно поделено во IV класа според категоријата на пренапон на опремата за напојување на нисконапонската мрежа.Опремата од пренапонска категорија IV е опрема што се користи на крајот за напојување на дистрибутивниот уред, како што е амперметар и опрема за заштита од струја од претходната фаза.Опремата од класа III пренапон е задача за вградување во дистрибутивниот уред, а безбедноста и применливоста на опремата мора да ги исполнуваат посебните барања, како што е разводната опрема во уредот за дистрибуција.Опремата од пренапонска класа II е опрема што троши енергија напојувана од дистрибутивен уред, како што е оптоварувањето за домашна употреба и слични намени.Опремата од пренапонска класа I е поврзана со опремата која го ограничува минливиот пренапон на многу ниско ниво, како на пример електронско коло со заштита од пренапон.За опремата што не се снабдува директно од нисконапонската мрежа, мора да се земе предвид максималниот напон и сериозната комбинација на различни ситуации што може да се појават во системската опрема.
Кога опремата треба да работи во ситуација на повисоко ниво на категорија на пренапон, а самата опрема нема доволно дозволена категорија на пренапон, се преземаат мерки за намалување на пренапонот на местото и може да се применат следните методи.
а) Уред за заштита од прекумерен напон
б) Трансформатори со изолирана намотка
в) Систем за дистрибуција со повеќе разгранети кола со дистрибуиран преносен бран кој минува низ напонската енергија
г) Капацитет способен да апсорбира пренапонска енергија
д) Уред за амортизација способен да апсорбира пренапонска енергија
3. Електрично поле и фреквенција
Електричното поле е поделено на еднообразно електрично поле и нееднакво електрично поле.Во нисконапонската разводна опрема, генерално се смета дека е во случај на нееднакво електрично поле.Проблемот со фреквенцијата сè уште се разгледува.Општо земено, ниската фреквенција има мало влијание врз координацијата на изолацијата, но високата фреквенција сè уште има влијание, особено на изолационите материјали.
(2) Односот помеѓу координацијата на изолацијата и условите на животната средина
Макро средина каде што се наоѓа опремата влијае на координацијата на изолацијата.Од барањата на сегашната практична примена и стандарди, промената на воздушниот притисок ја зема предвид само промената на воздушниот притисок предизвикана од надморската височина.Занемарена е дневната промена на воздушниот притисок, а игнорирани се и факторите температура и влажност.Меѓутоа, ако има попрецизни барања, овие фактори треба да се земат предвид.Од микро-околината, макро-околината ја одредува микро-околината, но микро-околината може да биде подобра или полоша од опремата за макро-околина.Различните нивоа на заштита, греењето, вентилацијата и прашината на обвивката може да влијаат на микро-околината.Микро опкружувањето има јасни одредби во релевантните стандарди.Види Табела 1, која ја дава основата за дизајнот на производот.
(3) Координација на изолација и изолациски материјали
Проблемот со изолациониот материјал е доста сложен, тој се разликува од гасот, тој е изолационен медиум кој не може да се обнови откако ќе се оштети.Дури и случајниот настан на пренапон може да предизвика трајно оштетување.При долготрајна употреба, изолационите материјали ќе наидат на различни ситуации, како што се несреќи со испуштање итн. и самиот изолационен материјал се должи на различни фактори акумулирани долго време, како што се термички стрес Температурата, механичкото влијание и другите напрегања ќе се забрзаат. процесот на стареење.За изолационите материјали, поради разновидноста на сортите, карактеристиките на изолационите материјали не се униформни, иако има многу индикатори.Ова носи одредени потешкотии при изборот и употребата на изолационите материјали, што е причината зошто во моментов не се разгледуваат другите карактеристики на изолационите материјали, како што се топлинскиот стрес, механичките својства, делумното празнење итн.Влијанието на горенаведениот стрес врз изолационите материјали е дискутирано во публикациите на IEC, кои можат да играат квалитативна улога во практичната примена, но сè уште не е можно да се направат квантитативни насоки.Во моментов, постојат многу нисконапонски електрични производи кои се користат како квантитативни показатели за изолационите материјали, кои се споредуваат со CTI вредноста на индексот на ознаката за истекување, кој може да се подели во три групи и четири типа, и индексот на отпорност на ознака за истекување PTI.Индексот на ознаката на истекување се користи за формирање на трага на истекување со фрлање на течноста загадена со вода на површината на изолациониот материјал.Дадена е квантитативната споредба.
Овој одреден квалитативен индекс е применет за дизајнот на производот.
3. Верификација на координацијата на изолацијата
Во моментов, оптималниот метод за да се потврди координацијата на изолацијата е да се користи импулсен диелектричен тест, а различни номинални вредности на импулсен напон може да се изберат за различна опрема.
1. Проверете ја координацијата на изолацијата на опремата со тест за номинален импулсен напон
1,2/50 од номинален импулсен напон μ S бран форма.
Излезната импеданса на импулсниот генератор на напојувањето за тестирање на импулси треба да биде повеќе од 500 Ω, номиналната вредност на импулсниот напон се одредува според ситуацијата на употреба, категоријата на пренапон и напонот за долгорочна употреба на опремата и ќе се коригира според до соодветната надморска височина.Во моментов, некои услови за тестирање се применуваат на нисконапонската разводна опрема.Доколку нема јасни одредби за влажност и температура, тоа исто така треба да биде во опсегот на примена на стандардот за комплетна разводна опрема.Ако опкружувањето за користење на опремата е надвор од применливиот опсег на комплетот на разводни уреди, мора да се земе предвид дека е коригирано.Врската за корекција помеѓу воздушниот притисок и температурата е како што следува:
K=P/101,3 × 293 (Δ T＋293)
K – параметри за корекција на притисокот и температурата на воздухот
Δ T – температурна разлика К помеѓу вистинската (лабораториска) температура и T = 20 ℃
P – вистински притисок kPa
2. Диелектричен тест на алтернативен импулсен напон
За нисконапонски разводни уреди, AC или DC тест може да се користи наместо тест за импулсен напон, но овој вид на метод на тестирање е потежок од тестот на импулсен напон и треба да се договори од производителот.
Времетраењето на експериментот е 3 циклуси во случај на комуникација.
DC тест, секоја фаза (позитивна и негативна) соодветно применет напон три пати, секој пат времетраењето е 10ms.
1. Определување на типичен пренапон.
2. Координација со определување на отпорен напон.
3. Одредување на номинално ниво на изолација.
4. Општа процедура за координација на изолацијата.
Време на објавување: Февруари 20-2023