Резюме: През 1987 г. техническият документ, озаглавен „Изисквания за координация на изолацията в допълнение 1 към iec439″, е изготвен от подтехническия комитет на Международната електротехническа комисия (IEC) 17D, който официално въвежда координацията на изолацията в разпределителната апаратура за ниско напрежение и управлението оборудване.В настоящата ситуация в Китай, в електрическите продукти с високо и ниско напрежение, координацията на изолацията на оборудването все още е голям проблем.Поради официалното въвеждане на концепцията за координиране на изолацията в разпределителната апаратура за ниско напрежение и контролното оборудване, това е само въпрос на близо две години.Следователно е по-важен проблем за справяне и решаване на проблема с координацията на изолацията в продукта.
Ключови думи: Изолация и изолационни материали за КРУ ниско напрежение
Координацията на изолацията е важен въпрос, свързан с безопасността на продуктите на електрическото оборудване, и винаги се е обръщало внимание от всички аспекти.Координацията на изолацията е използвана за първи път в електрически продукти с високо напрежение.През 1987 г. техническият документ, озаглавен „Изисквания за координация на изолацията в допълнение 1 към iec439″, е изготвен от подтехническия комитет на Международната електротехническа комисия (IEC) 17D, който официално въвежда координацията на изолацията в разпределителната апаратура за ниско напрежение и контролното оборудване.Що се отнася до действителната ситуация в нашата страна, координацията на изолацията на оборудването все още е голям проблем при електрическите продукти с високо и ниско напрежение.Статистиката показва, че аварията, причинена от изолационна система, представлява 50% - 60% от електрическите продукти в Китай.Нещо повече, изминаха само две години, откакто концепцията за координация на изолацията е официално цитирана в разпределителната апаратура за ниско напрежение и контролното оборудване.Следователно е по-важен проблем за справяне и решаване на проблема с координацията на изолацията в продукта.
2. Основен принцип на координация на изолацията
Координирането на изолацията означава, че характеристиките на електрическата изолация на оборудването се избират в съответствие с условията на обслужване и околната среда на оборудването.Само когато дизайнът на оборудването се основава на силата на функцията, която носи през очаквания си живот, може да се реализира координацията на изолацията.Проблемът с координацията на изолацията идва не само от външната страна на оборудването, но и от самото оборудване.Това е проблем от всички аспекти, който трябва да се разглежда комплексно.Основните точки са разделени на три части: първо, условията за използване на оборудването;Второто е средата на използване на оборудването, а третото е изборът на изолационни материали.
(1) Условия на оборудването
Условията за използване на оборудването се отнасят главно до напрежението, електрическото поле и честотата, използвани от оборудването.
1. Връзка между координацията на изолацията и напрежението.При разглеждане на връзката между координацията на изолацията и напрежението трябва да се вземат предвид напрежението, което може да възникне в системата, напрежението, генерирано от оборудването, изискваното непрекъснато работно ниво на напрежение и опасността за личната безопасност и злополуката.
1. Класификация на напрежение и пренапрежение, форма на вълната.
а) Непрекъснато напрежение на захранващата честота, с постоянно напрежение R, m, s
б) Временно пренапрежение, пренапрежение на честотата на мощността за дълго време
c) Преходно пренапрежение, пренапрежение за няколко милисекунди или по-малко, обикновено силно затихващо трептене или без трептене.
——Преходно пренапрежение, обикновено еднопосочно, достигащо пикова стойност от 20 μs
——Пренапрежение с бърза вълна: Преходно пренапрежение, обикновено в една посока, достигащо пикова стойност от 0,1 μs
——Пренапрежение на фронта със стръмна вълна: преходно пренапрежение, обикновено в една посока, достигащо пикова стойност при TF ≤ 0,1 μs.Общата продължителност е по-малка от 3MS и има суперпозиционно трептене, а честотата на трептене е между 30kHz < f < 100MHz.
г) Комбинирано (временно, бавно напред, бързо, стръмно) пренапрежение.
Според горния тип пренапрежение може да се опише стандартната форма на вълната на напрежението.
2. Връзката между дългосрочното AC или DC напрежение и координацията на изолацията се счита за номинално напрежение, номинално изолационно напрежение и действително работно напрежение.При нормална и дългосрочна работа на системата трябва да се вземат предвид номиналното изолационно напрежение и действителното работно напрежение.В допълнение към изпълнението на изискванията на стандарта, трябва да обърнем повече внимание на действителното състояние на електрическата мрежа на Китай.В настоящата ситуация, когато качеството на електрическата мрежа в Китай не е високо, при проектирането на продукти действителното възможно работно напрежение е по-важно за координацията на изолацията.
Връзката между преходното пренапрежение и координацията на изолацията е свързана с състоянието на контролирано пренапрежение в електрическата система.В системата и оборудването има много форми на пренапрежение.Влиянието на пренапрежението трябва да се разглежда изчерпателно.В електроенергийната система с ниско напрежение пренапрежението може да бъде повлияно от различни променливи фактори.Следователно, пренапрежението в системата се оценява чрез статистически метод, отразяващ концепцията за вероятност за поява, и може да се определи чрез метода на вероятностната статистика дали е необходим контрол на защитата.
2. Категория на пренапрежение на оборудването
Съгласно условията на оборудването, необходимото дългосрочно непрекъснато работно ниво на напрежение ще бъде директно разделено на IV клас от категорията на пренапрежение на захранващото оборудване на мрежата с ниско напрежение.Оборудването от категория на пренапрежение IV е оборудването, използвано в края на електрозахранването на разпределителното устройство, като амперметър и токово защитно оборудване от предишния етап.Оборудването от пренапрежение от клас III е задачата за инсталиране в разпределителното устройство, а безопасността и приложимостта на оборудването трябва да отговарят на специални изисквания, като разпределителното устройство в разпределителното устройство.Оборудването от клас на пренапрежение II е енергоемко оборудване, захранвано от разпределително устройство, като товар за домашна употреба и подобни цели.Оборудването от клас на пренапрежение I е свързано към оборудване, което ограничава преходното пренапрежение до много ниско ниво, като например електронна схема със защита от пренапрежение.За оборудване, което не се захранва директно от мрежата с ниско напрежение, трябва да се вземе предвид максималното напрежение и сериозната комбинация от различни ситуации, които могат да възникнат в системното оборудване.
Когато оборудването трябва да работи в ситуация на по-високо ниво на категория на пренапрежение и самото оборудване няма достатъчно разрешена категория на пренапрежение, трябва да се вземат мерки за намаляване на пренапрежението на мястото и могат да бъдат приети следните методи.
а) Устройство за защита от пренапрежение
б) Трансформатори с изолирана намотка
c) Разпределителна система с много разклонения с разпределена трансферна вълна, преминаваща през енергия на напрежение
d) Капацитет, способен да абсорбира енергия от пренапрежение от удар
д) Демпфиращо устройство, способно да абсорбира енергията от пренапрежение от удар
3. Електрическо поле и честота
Електрическото поле се разделя на еднородно електрическо поле и нееднородно електрическо поле.В разпределителните уредби за ниско напрежение обикновено се счита, че е в случай на нееднородно електрическо поле.Проблемът с честотата все още се разглежда.Като цяло ниската честота има малко влияние върху координацията на изолацията, но високата честота все още има влияние, особено върху изолационните материали.
(2) Връзката между координацията на изолацията и условията на околната среда
Макро средата, в която е разположено оборудването, влияе върху координацията на изолацията.От изискванията на текущото практическо приложение и стандарти, промяната на атмосферното налягане отчита само промяната на атмосферното налягане, причинена от надморската височина.Ежедневната промяна на атмосферното налягане е игнорирана, както и факторите температура и влажност също са игнорирани.Въпреки това, ако има по-точни изисквания, тези фактори трябва да се вземат предвид.От микросредата, макросредата определя микросредата, но микросредата може да бъде по-добра или по-лоша от оборудването за макросреда.Различните нива на защита, отопление, вентилация и прах на корпуса могат да повлияят на микросредата.Микросредата има ясни разпоредби в съответните стандарти.Вижте таблица 1, която предоставя основата за дизайна на продукта.
(3) Координация на изолацията и изолационни материали
Проблемът с изолационния материал е доста сложен, той е различен от газа, той е изолационна среда, която не може да бъде възстановена, след като е повредена.Дори случайното пренапрежение може да причини трайна повреда.При дългосрочна употреба изолационните материали ще се сблъскат с различни ситуации, като аварии при изпускане и т.н., а самият изолационен материал се дължи на различни фактори, натрупани за дълго време, като термичен стрес, температура, механично въздействие и други напрежения ще се ускорят процеса на стареене.За изолационните материали, поради разнообразието от разновидности, характеристиките на изолационните материали не са еднакви, въпреки че има много показатели.Това създава известна трудност при избора и използването на изолационни материали, което е причината други характеристики на изолационните материали, като термично напрежение, механични свойства, частичен разряд и др., да не се разглеждат в момента.Влиянието на горното напрежение върху изолационните материали е обсъдено в публикации на IEC, които могат да играят качествена роля в практическото приложение, но все още не е възможно да се направят количествени насоки.Понастоящем има много електрически продукти с ниско напрежение, използвани като количествени индикатори за изолационни материали, които се сравняват със стойността на CTI на индекса на маркировката на течове, която може да бъде разделена на три групи и четири типа, и индекса на устойчивост на маркировката на течове PTI.Индексът на марката за теч се използва за формиране на следа за теч чрез изпускане на замърсената с вода течност върху повърхността на изолационния материал.Дадено е количествено сравнение.
Този определен количествен индекс е приложен към дизайна на продукта.
3. Проверка на координацията на изолацията
Понастоящем оптималният метод за проверка на координацията на изолацията е да се използва импулсен диелектричен тест и могат да бъдат избрани различни номинални стойности на импулсно напрежение за различно оборудване.
1. Проверете координацията на изолацията на оборудването с тест за номинално импулсно напрежение
1,2/50 от номиналното импулсно напрежение μ S форма на вълната.
Изходният импеданс на импулсния генератор на импулсното тестово захранване трябва да бъде повече от 500 Ω, номиналната стойност на импулсното напрежение се определя според ситуацията на използване, категорията на пренапрежение и напрежението за дългосрочна употреба на оборудването и трябва да се коригира според до съответната надморска височина.Понастоящем някои условия за изпитване се прилагат към разпределителната апаратура за ниско напрежение.Ако няма ясна разпоредба относно влажността и температурата, това също трябва да бъде в обхвата на приложение на стандарта за цялостна разпределителна апаратура.Ако средата за използване на оборудването е извън приложимия обхват на комплекта разпределителна уредба, тя трябва да се счита за коригирана.Коригиращата връзка между налягането на въздуха и температурата е както следва:
K=P/101,3 × 293 (Δ T＋293)
K – коригиращи параметри на въздушно налягане и температура
Δ T – температурна разлика K между действителната (лабораторна) температура и T = 20 ℃
P – действително налягане kPa
2. Диелектрично изпитване на алтернативно импулсно напрежение
За разпределителни уредби с ниско напрежение може да се използва тест за променлив ток или постоянен ток вместо тест за импулсно напрежение, но този вид метод на изпитване е по-тежък от теста за импулсно напрежение и трябва да бъде одобрен от производителя.
Продължителността на експеримента е 3 цикъла в случай на комуникация.
DC тест, всяка фаза (положителна и отрицателна) съответно приложено напрежение три пъти, продължителността на всеки път е 10 ms.
1. Определяне на типично пренапрежение.
2. Координирайте с определянето на издържаното напрежение.
3. Определяне на номиналното ниво на изолация.
4. Обща процедура за съгласуване на изолацията.
Време на публикуване: 20 февруари 2023 г