Opsomming: In 1987 is die tegniese dokument getiteld “vereistes vir isolasie-koördinasie in Supplement 1 tot iec439″ opgestel deur die sub Tegniese Komitee van die Internasionale Elektrotegniese Kommissie (IEC) 17D, wat die isolasie-koördinasie formeel in die laespanningskakeltuig en beheer bekendgestel het. toerusting.In die huidige situasie van China, in die hoë- en laespanning elektriese produkte, is die isolasie-koördinasie van toerusting steeds 'n groot probleem.As gevolg van die formele bekendstelling van isolasie-koördinasie-konsep in laespanningskakel- en beheertoerusting, is dit slegs 'n kwessie van byna twee jaar.Daarom is dit 'n belangriker probleem om die isolasiekoördinasieprobleem in die produk te hanteer en op te los.
Sleutelwoorde: Isolasie en isolasiemateriaal vir laespanningskakeltuig
Isolasiekoördinasie is 'n belangrike kwessie wat verband hou met die veiligheid van elektriese toerustingprodukte, en daar is nog altyd vanuit alle aspekte aandag aan gegee.Isolasiekoördinasie is die eerste keer in hoëspanning elektriese produkte gebruik.In 1987 is die tegniese dokument getiteld “vereistes vir isolasie-koördinasie in Supplement 1 tot iec439″ opgestel deur die sub Tegniese Komitee van die Internasionale Elektrotegniese Kommissie (IEC) 17D, wat die isolasie-koördinasie formeel in die laespanningskakeltuig en beheertoerusting ingestel het.Wat die werklike situasie van ons land betref, is die isolasie-koördinering van toerusting steeds 'n groot probleem in hoë- en laespanning elektriese produkte.Statistieke toon dat die ongeluk wat deur isolasiestelsel veroorsaak word, 50% – 60% van die elektriese produkte in China uitmaak.Boonop is dit net twee jaar sedert die konsep van isolasiekoördinasie formeel in die laespanningskakeltuig en beheertoerusting aangehaal word.Daarom is dit 'n belangriker probleem om die isolasiekoördinasieprobleem in die produk te hanteer en op te los.
2. Basiese beginsel van isolasie-koördinasie
Isolasie-koördinasie beteken dat die elektriese isolasie-eienskappe van die toerusting gekies word volgens die dienstoestande en omliggende omgewing van die toerusting.Slegs wanneer die ontwerp van die toerusting gebaseer is op die sterkte van die funksie wat dit in sy verwagte leeftyd dra, kan die isolasie-koördinasie gerealiseer word.Die probleem van isolasie-koördinasie kom nie net van die buitekant van die toerusting af nie, maar ook van die toerusting self.Dit is 'n probleem wat alle aspekte behels, wat omvattend oorweeg moet word.Die hoofpunte word in drie dele verdeel: eerstens, die gebruikstoestande van die toerusting;Die tweede is die gebruiksomgewing van die toerusting, en die derde is die keuse van isolasiemateriaal.
(1) Toerusting voorwaardes
Die gebruikstoestande van toerusting verwys hoofsaaklik na die spanning, elektriese veld en frekwensie wat deur die toerusting gebruik word.
1. Verwantskap tussen isolasie-koördinasie en spanning.By die oorweging van die verband tussen isolasiekoördinasie en spanning, sal die spanning wat in die stelsel mag voorkom, spanning wat deur toerusting gegenereer word, vereiste aaneenlopende spanningswerkingsvlak en die gevaar van persoonlike veiligheid en ongeluk in ag geneem word.
1. Klassifikasie van spanning en oorspanning, golfvorm.
a) Kontinue drywingsfrekwensiespanning, met konstante R, m, s spanning
b) Tydelike oorspanning, kragfrekwensie oorspanning vir 'n lang tyd
c) Verbygaande oorspanning, oorspanning vir 'n paar millisekondes of minder, gewoonlik hoë dempende ossillasie of nie-ossillasie.
——'n Verbygaande oorspanning, gewoonlik eenrigting, wat 'n piekwaarde van 20 μ s bereik
——Vinnigegolf voor-oorspanning: 'n Verbygaande oorspanning, gewoonlik in een rigting, wat 'n piekwaarde van 0.1 μ s bereik
——Stilgolffront-oorspanning: 'n Verbygaande oorspanning, gewoonlik in een rigting, wat piekwaarde bereik by TF ≤ 0.1 μ s.Die totale duur is minder as 3MS, en daar is superposisie-ossillasie, en die frekwensie van ossillasie is tussen 30kHz < f < 100MHz.
d) Gekombineerde (tydelik, stadig vorentoe, vinnig, steil) oorspanning.
Volgens bogenoemde oorspanningstipe kan die standaard spanningsgolfvorm beskryf word.
2. Die verband tussen langtermyn WS- of GS-spanning en isolasie-koördinasie sal beskou word as nominale spanning, nominale isolasiespanning en werklike werkspanning.In die normale en langtermyn werking van die stelsel moet die gegradeerde isolasiespanning en werklike werkspanning in ag geneem word.Benewens die vereistes van die standaard, moet ons meer aandag gee aan die werklike situasie van China se kragnetwerk.In die huidige situasie dat die kwaliteit van kragnetwerk nie hoog is in China nie, wanneer produkte ontwerp word, is die werklike moontlike werkspanning belangriker vir isolasie-koördinasie.
Die verband tussen verbygaande oorspanning en isolasie-koördinasie hou verband met die toestand van beheerde oorspanning in die elektriese stelsel.In die stelsel en toerusting is daar baie vorme van oorspanning.Die invloed van oorspanning moet omvattend oorweeg word.In laespanningkragstelsels kan oorspanning deur verskeie veranderlike faktore beïnvloed word.Daarom word die oorspanning in die stelsel geëvalueer deur statistiese metode, wat 'n konsep van waarskynlikheid van voorkoms weerspieël, En dit kan deur die metode van waarskynlikheidstatistiek bepaal word of beskermingsbeheer nodig is.
2. Oorspanning kategorie van toerusting
Volgens die toerustingtoestande, sal die langtermyn aaneenlopende spanningsbedryfsvlak wat benodig word, direk in IV-klas verdeel word deur die oorspanningskategorie van die kragtoevoertoerusting van laespanningsnetwerk.Die toerusting van oorspanningskategorie IV is die toerusting wat by die kragtoevoerkant van die verspreidingstoestel gebruik word, soos ammeter- en stroombeskermingstoerusting van die vorige stadium.Die toerusting van klas III-oorspanning is die taak om in die verspreidingstoestel te installeer, en die veiligheid en toepaslikheid van die toerusting moet aan die spesiale vereistes voldoen, soos die skakeltuig in die verspreidingstoestel.Die toerusting van oorspanningsklas II is die energieverbruikende toerusting wat deur verspreidingstoestel aangedryf word, soos die las vir tuisgebruik en soortgelyke doeleindes.Die toerusting van oorspanningklas I is gekoppel aan die toerusting wat die verbygaande oorspanning tot 'n baie lae vlak beperk, soos elektroniese stroombaan met oorspanningbeskerming.Vir toerusting wat nie direk deur laespanningsnetwerk voorsien word nie, moet die maksimum spanning en ernstige kombinasie van verskeie situasies wat in stelseltoerusting kan voorkom, in ag geneem word.
Wanneer die toerusting in die situasie van hoër vlak oorspanningskategorie moet werk, en die toerusting self nie genoeg toegelate oorspanningskategorie het nie, moet maatreëls getref word om die oorspanning by die plek te verminder, en die volgende metodes kan aangeneem word.
a) Oorspanningbeskermingstoestel
b) Transformators met geïsoleerde wikkeling
c) 'n Veeltakstroombaanverspreidingstelsel met verspreide oordraggolf wat deur spanningsenergie gaan
d) Kapasitansie wat in staat is om oorspanningsenergie te absorbeer
e) Dempingstoestel wat in staat is om oorspanningsenergie te absorbeer
3. Elektriese veld en frekwensie
Elektriese veld word verdeel in eenvormige elektriese veld en nie-uniforme elektriese veld.In 'n lae spanning skakeltuig word dit algemeen beskou as in die geval van nie-eenvormige elektriese veld.Die frekwensieprobleem word nog oorweeg.Oor die algemeen het lae frekwensie min invloed op isolasie koördinasie, maar hoë frekwensie het steeds invloed, veral op isolasie materiale.
(2) Die verband tussen isolasie-koördinasie en omgewingstoestande
Die makro-omgewing waar die toerusting geleë is, beïnvloed isolasie-koördinasie.Uit die vereistes van huidige praktiese toepassing en standaarde, neem die verandering van lugdruk slegs die verandering van lugdruk wat veroorsaak word deur hoogte in ag.Die daaglikse lugdrukverandering is geïgnoreer, en die faktore van temperatuur en humiditeit is ook geïgnoreer.As daar egter meer akkurate vereistes is, moet hierdie faktore in ag geneem word.Vanuit die mikro-omgewing bepaal die makro-omgewing die mikro-omgewing, maar die mikro-omgewing kan beter of slegter wees as die makro-omgewing toerusting.Die verskillende beskermingsvlakke, verwarming, ventilasie en stof van die dop kan die mikro-omgewing beïnvloed.Die mikro-omgewing het duidelike bepalings in relevante standaarde.Sien Tabel 1, wat die basis verskaf vir die ontwerp van die produk.
(3) Isolasie koördinering en isolasie materiale
Die probleem van isolasiemateriaal is redelik kompleks, dit verskil van gas, dit is 'n isolasiemedium wat nie herwin kan word sodra dit beskadig is nie.Selfs die toevallige oorspanningsgebeurtenis kan permanente skade veroorsaak.In die langtermyn gebruik, sal isolasie materiaal verskeie situasies teëkom, soos ontlading ongelukke, ens en die isolasie materiaal self is as gevolg van verskeie faktore wat vir 'n lang tyd opgehoop word, soos termiese spanning Temperatuur, meganiese impak en ander spanning sal versnel die verouderingsproses.Vir isolasiemateriaal, as gevolg van die verskeidenheid variëteite, is die eienskappe van isolasiemateriaal nie eenvormig nie, hoewel daar baie aanwysers is.Dit bring 'n mate van probleme by die keuse en gebruik van isolasiemateriaal, wat die rede is waarom ander eienskappe van isolasiemateriaal, soos termiese spanning, meganiese eienskappe, gedeeltelike ontlading, ens., tans nie oorweeg word nie.Die invloed van bogenoemde spanning op isolasiemateriaal is in OVK-publikasies bespreek, wat 'n kwalitatiewe rol in praktiese toepassing kan speel, maar dit is nog nie moontlik om kwantitatiewe leiding te doen nie.Op die oomblik is daar baie lae spanning elektriese produkte wat gebruik word as kwantitatiewe aanwysers vir isolasie materiaal, wat vergelyk word met CTI waarde van lek merk indeks, wat verdeel kan word in drie groepe en vier tipes, en die weerstand teen lek merk indeks PTI.Die lekkasiemerkindeks word gebruik om lekkasiespoor te vorm deur die waterbesoedelde vloeistof op die oppervlak van isolasiemateriaal te laat val.Die kwantitatiewe vergelyking word gegee.
Hierdie sekere hoeveelheid-indeks is toegepas op die ontwerp van die produk.
3. Verifikasie van isolasie-koördinasie
Tans is die optimale metode om isolasiekoördinasie te verifieer om impuls diëlektriese toets te gebruik, en verskillende gegradeerde impulsspanningwaardes kan vir verskillende toerusting gekies word.
1. Verifieer die isolasie-koördinasie van toerusting met gegradeerde impulsspanningstoets
1.2/50 van gegradeerde impulsspanning μ S golfvorm.
Die uitsetimpedansie van impulsgenerator van impulstoetskragtoevoer moet meer as 500 wees oor die algemeen Ω， Die aangeslane impulsspanningswaarde moet bepaal word volgens die gebruiksituasie, oorspanningskategorie en langtermyngebruikspanning van die toerusting, en moet gekorrigeer word volgens na die ooreenstemmende hoogte.Tans word sommige toetstoestande op die laespanningskakeltuig toegepas.Indien daar geen duidelike bepaling oor humiditeit en temperatuur is nie, moet dit ook binne die toepassingsbestek van die standaard vir volledige skakeltuig wees.Indien die toerustinggebruiksomgewing buite die toepaslike omvang van die skakeltuigstel is, moet dit as reggestel beskou word.Die regstellingsverwantskap tussen lugdruk en temperatuur is soos volg:
K=P/101,3 × 293(Δ T＋293)
K – regstelling parameters van lugdruk en temperatuur
Δ T – temperatuurverskil K tussen werklike (Laboratorium) temperatuur en T = 20 ℃
P – werklike druk kPa
2. Diëlektriese toets van alternatiewe impulsspanning
Vir 'n lae spanning skakeltuig, kan AC of DC toets gebruik word in plaas van impuls spanning toets, maar hierdie soort toets metode is meer streng as impuls spanning toets, en dit moet deur die vervaardiger ooreengekom word.
Die duur van die eksperiment is 3 siklusse in die geval van kommunikasie.
DC-toets, elke fase (positief en negatief) onderskeidelik toegepas spanning drie keer, elke keer duur is 10ms.
1. Bepaling van tipiese oorspanning.
2. Koördineer met die bepaling van weerstaanspanning.
3. Bepaling van gegradeerde isolasievlak.
4. Algemene prosedure vir isolasie koördinering.
Postyd: 20-20-2023