Резюме: координацията на изолацията е важен въпрос, свързан с безопасността на продуктите на електрическото оборудване, и винаги е била обръщана внимание от всички аспекти.Координацията на изолацията е използвана за първи път в електрически продукти с високо напрежение.В Китай аварията, причинена от изолационна система, представлява 50% до 60% от електрическите продукти в Китай.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 да се справите и решите правилно проблема с координацията на изолацията в продукта и трябва да му се обърне достатъчно внимание.
Ключови думи: изолация и изолационни материали на КРУ ниско напрежение
0. Въведение
Разпределителната апаратура за ниско напрежение е отговорна за управлението, защитата, измерването, преобразуването и разпределението на електрическата енергия в захранващата система за ниско напрежение.Тъй като разпределителната апаратура за ниско напрежение навлиза дълбоко в производствената площадка, обществено място, жилищни и други места, може да се каже, че всички места, където се използва електрическо оборудване, трябва да бъдат оборудвани с оборудване за ниско напрежение.Около 80% от електроенергията в Китай се доставя чрез разпределителни уредби за ниско напрежение.Развитието на разпределителната апаратура за ниско напрежение произтича от материалната промишленост, електрическите уреди за ниско напрежение, технологията за обработка и оборудването, изграждането на инфраструктура и жизнения стандарт на хората, така че нивото на разпределителната уредба за ниско напрежение отразява икономическата сила, науката и технологиите и стандарта на живот на държава от една страна.
1. 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.
1.1 условията за използване на оборудването условията за използване на оборудването се отнасят основно до напрежението, електрическото поле и честотата, използвани от оборудването.
1.1.1 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.
A. непрекъснато напрежение на мощността, 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 е силно затихващо трептене или без трептене.
——Преходно пренапрежение, обикновено еднопосочно, достигащо пикова стойност от 20 μ sTp5000 μ Между S, продължителността на вълновата опашка T2 ≤ 20 ms.
——Пренапрежение с бърза вълна: преходно пренапрежение, обикновено в една посока, достигащо пикова стойност от 0,1 μ sT120 μ s.Продължителност на вълновата опашка T2 ≤ 300 μs。
——Пренапрежение на фронта със стръмна вълна: преходно пренапрежение, обикновено в една посока, достигащо пикова стойност при TF ≤ 0,1 μs.Общата продължителност е 3MS и има насложени трептения, а честотата на трептенията е между 30kHz и 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 трябва да вземе предвид номиналното напрежение, номиналното напрежение на изолацията и действителното 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 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.
③ 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.
1.1.2 категорията на свръхнапрежението на оборудването трябва да бъде разделена на клас IV директно от категорията на пренапрежение на оборудването за захранване на електрическата мрежа с ниско напрежение в съответствие с дългосрочното непрекъснато работно ниво на напрежение, изисквано от условията на използване на оборудването.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 клас на пренапрежение 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.
|<12>>
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.
1.2 макросредата на оборудването, свързана с координацията на изолацията, и условията на околната среда влияят 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, налягането на въздуха ще се промени в съответствие с изискванията на стандартите. Тези фактори също трябва да бъдат взети под внимание.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, което осигурява основата за дизайна на продуктите.
1.3 проблемите на координацията на изолацията и изолационните материали са доста сложни.Той е различен от газа и е изолираща среда, която не може да бъде възстановена, след като бъде повредена.Дори случайното пренапрежение може да причини трайна повреда.При дългосрочна употреба изолационните материали ще се сблъскат с различни ситуации, като аварии при изпускане, самият изолационен материал ще ускори процеса на стареене поради различни фактори, натрупани за дълго време, като термичен стрес, температура, механично въздействие и други подчертава.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.
2. 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.
2.1 номиналното импулсно напрежение на изолацията на оборудването е 1,2/50 от теста на 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 налягането и температурата на въздуха
Δ T – температурна разлика K между действителната (лабораторна) температура и T = 20 ℃
P – действително налягане kPa
2.2 за разпределителна уредба с ниско напрежение, AC или DC тест може да се използва за замяна на теста за импулсно напрежение за диелектрично изпитване на алтернативно 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.
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.
Справка:
[1] Iec439-1 Комутационна апаратура за ниско напрежение и контролно оборудване – Част I: типово изпитване и пълно оборудване за типово изпитване на част [s].
Iec890 проверява повишаването на температурата на разпределителната апаратура за ниско напрежение и оборудването за управление чрез някои набори от типови тестове чрез екстраполационен метод.
Време на публикуване: 20 февруари 2023 г