Анотація: узгодження ізоляції є важливим питанням, пов’язаним з безпекою виробів електрообладнання, якому завжди приділялася увага з усіх аспектів.Координація ізоляції вперше була використана в електричних виробах високої напруги.У Китаї на аварії, спричинені системою ізоляції, припадає від 50% до 60% електричної продукції в Китаї.Минуло лише два роки з тих пір, як концепція координації ізоляції офіційно цитується в розподільних пристроях низької напруги та контрольному обладнанні.Тому більш важливою проблемою є правильно розв’язати проблему координації ізоляції в продукті, і їй слід приділити достатньо уваги.
Ключові слова: ізоляція та ізоляційні матеріали розподільних пристроїв низької напруги
0. Вступ
Розподільний пристрій низької напруги відповідає за контроль, захист, вимірювання, перетворення та розподіл електроенергії в системі електропостачання низької напруги.Оскільки розподільні пристрої низької напруги проникають углиб виробничого майданчика, громадських місць, житлових та інших місць, можна сказати, що всі місця, де використовується електрообладнання, повинні бути обладнані низьковольтним обладнанням.Близько 80% електроенергії в Китаї постачається через низьковольтні розподільні пристрої.Розвиток низьковольтних розподільних пристроїв є похідним від матеріальної промисловості, низьковольтних електроприладів, технологій обробки та обладнання, будівництва інфраструктури та рівня життя людей, тому рівень низьковольтних розподільних пристроїв відображає економічну силу, науку та технології та рівень життя країни. країни з одного боку.
1. Основний принцип узгодження ізоляції
Координація ізоляції означає, що характеристики електроізоляції обладнання вибираються відповідно до умов експлуатації та навколишнього середовища обладнання.Лише тоді, коли конструкція обладнання базується на силі функції, яку воно виконує протягом очікуваного терміну служби, можна реалізувати координацію ізоляції.Проблема координації ізоляції виникає не лише ззовні обладнання, але й із самого обладнання.Це проблема, яка охоплює всі аспекти, і її потрібно розглядати комплексно.Основні моменти поділяються на три частини: по-перше, умови використання обладнання;Друге – середовище використання обладнання, а третє – вибір ізоляційних матеріалів.
1.1 Умови використання обладнання Умови використання обладнання в основному стосуються напруги, електричного поля та частоти, що використовуються обладнанням.
1.1.1 зв'язок між координацією ізоляції та напругою.При розгляді зв’язку між координацією ізоляції та напругою слід враховувати напругу, яка може виникнути в системі, напругу, що генерується обладнанням, необхідний рівень безперервної роботи напруги, а також небезпеку особистої безпеки та нещасний випадок.
① Класифікація напруги та перенапруги, форма сигналу.
A. безперервна напруга промислової частоти з постійною напругою R, m, s;
B. тимчасова перенапруга, перенапруга промислової частоти протягом тривалого часу;
Перехідна перенапруга C, перенапруга протягом декількох мілісекунд або менше, зазвичай є коливанням із високим демпфуванням або без коливань.
—— Перехідна перенапруга, як правило, одностороння, що досягає пікового значення 20 μ sTp5000 μ Між S, тривалість хвилі T2 ≤ 20 мс.
——Швидка хвиля попередньої перенапруги: перехідна перенапруга, як правило, в одному напрямку, що досягає пікового значення 0,1 мкс T120 мкс.Тривалість хвилі T2 ≤ 300 мкс.
——Перенапруга на фронті крутої хвилі: перехідна перенапруга, як правило, в одному напрямку, що досягає пікового значення при TF ≤ 0,1 мкс.Загальна тривалість становить 3 мс, і є накладене коливання, а частота коливань становить від 30 кГц до 100 МГц.
D. комбіноване (тимчасове, повільне, швидке, круте) перенапруги.
Згідно з наведеним вище типом перенапруги можна описати стандартну форму сигналу напруги.
② Співвідношення між довготривалою напругою змінного або постійного струму та координацією ізоляції має враховувати номінальну напругу, номінальну напругу ізоляції та фактичну робочу напругу.При нормальній і тривалій експлуатації системи слід враховувати номінальну напругу ізоляції та фактичну робочу напругу.На додаток до виконання вимог стандарту, ми повинні звернути увагу на фактичну ситуацію в електромережі Китаю.У нинішній ситуації, коли якість електромережі в Китаї невисока, при проектуванні продуктів фактично можлива робоча напруга є більш важливою для координації ізоляції.
③ Зв’язок між перехідною перенапругою та координацією ізоляції пов’язаний із умовою контрольованої перенапруги в електричній системі.У системі та обладнанні існує багато форм перенапруги.Вплив перенапруги слід розглядати комплексно.У системах низької напруги на перенапругу можуть впливати різноманітні фактори.Таким чином, перенапруга в системі оцінюється статистичним методом, що відображає концепцію ймовірності виникнення, і за допомогою методу ймовірнісної статистики можна визначити, чи потрібен контроль захисту.
1.1.2. Категорія перенапруги обладнання поділяється на IV клас безпосередньо з категорії перенапруги низьковольтного електромережевого обладнання за рівнем тривалої безперервної роботи напруги, що вимагається умовами використання обладнання.Обладнання категорії перенапруги IV - це обладнання, яке використовується на кінці джерела живлення розподільного пристрою, таке як амперметр і струмове захисне обладнання попереднього ступеня.Обладнання класу перенапруги III є завданням встановлення в розподільному пристрої, а безпека та придатність обладнання повинні відповідати спеціальним вимогам, наприклад, розподільний пристрій у розподільному пристрої.Обладнання класу перенапруги II - це енергоспоживаюче обладнання, яке живиться від розподільного пристрою, таке як навантаження для домашнього використання та подібних цілей.Обладнання класу перенапруги I підключається до обладнання, яке обмежує перехідну перенапругу до дуже низького рівня, наприклад електронної схеми із захистом від перенапруги.Для обладнання, яке не живиться безпосередньо від мережі низької напруги, слід враховувати максимальну напругу та серйозне поєднання різних ситуацій, які можуть виникнути в системному обладнанні.
|<12>>
Електричне поле поділяється на однорідне електричне поле і неоднорідне електричне поле.У розподільних пристроях низької напруги це, як правило, вважається у випадку неоднорідного електричного поля.Проблема частоти ще розглядається.Як правило, низька частота мало впливає на координацію ізоляції, але висока частота все ще впливає, особливо на ізоляційні матеріали.
1.2 макросередовище обладнання, пов’язане з координацією ізоляції, і умови навколишнього середовища впливають на координацію ізоляції.Виходячи з вимог поточного практичного застосування та стандартів, зміна атмосферного тиску враховує лише зміну атмосферного тиску, викликану висотою.Добову зміну атмосферного тиску не враховували, а також фактори температури та вологості.Однак, якщо є більш точні вимоги, тиск повітря буде змінено відповідно до вимог стандартів. Ці фактори також слід брати до уваги.З мікросередовища макросередовище визначає мікросередовище, але мікросередовище може бути кращим або гіршим за обладнання макросередовища.Різні рівні захисту, опалення, вентиляція та пил оболонки можуть впливати на мікросередовище.Мікросередовище має чіткі положення у відповідних стандартах, що є основою для розробки продуктів.
1.3 проблеми координації ізоляції та ізоляційних матеріалів досить складні.Він відрізняється від газу, і це ізоляційне середовище, яке не можна відновити після пошкодження.Навіть випадкова перенапруга може призвести до незворотного пошкодження.У довгостроковому використанні ізоляційні матеріали стикаються з різними ситуаціями, такими як аварії розряду. Сам ізоляційний матеріал прискорить процес старіння через різні фактори, накопичені протягом тривалого часу, такі як термічний стрес, температура, механічний вплив та інші стреси.Для ізоляційних матеріалів, через різноманіття різновидів, характеристики утеплювачів неоднорідні, хоча показників багато.Це створює певні труднощі при виборі і використанні ізоляційних матеріалів, тому інші характеристики ізоляційних матеріалів, такі як термічні напруги, механічні властивості, частковий розряд і т.д., в даний час не розглядаються.
2. Перевірка узгодженості ізоляції
В даний час оптимальним методом перевірки координації ізоляції є використання імпульсного діелектричного випробування, і для різного обладнання можна вибрати різні номінальні значення імпульсної напруги.
2.1 номінальна імпульсна напруга відповідності ізоляції обладнання становить 1,2/50 за формою хвилі випробування номінальної імпульсної напруги μS.
Вихідний опір генератора імпульсів імпульсного випробувального джерела живлення має бути більше 500 Ом. Значення номінальної імпульсної напруги повинно бути визначено відповідно до ситуації використання, категорії перенапруги та напруги тривалого використання обладнання та має бути скориговано відповідно до на відповідну висоту.В даний час деякі умови випробувань застосовуються до розподільних пристроїв низької напруги.Якщо немає чітких застережень щодо вологості та температури, вони також повинні бути в межах застосування стандарту для комплектних розподільних пристроїв.Якщо середовище використання обладнання виходить за межі застосовного обсягу набору розподільних пристроїв, його слід вважати виправленим.Коригуюча залежність між тиском повітря та температурою виглядає наступним чином:
K=P/101,3 × 293 (Δ T+293)
K — параметри корекції тиску повітря та температури
Δ T – різниця температур K між фактичною (лабораторною) температурою та T = 20 ℃
P – фактичний тиск кПа
2.2 для розподільних пристроїв низької напруги, випробування змінним або постійним струмом можна використовувати для заміни випробування імпульсною напругою для випробування діелектрика альтернативною імпульсною напругою, але цей тип випробування є більш суворим, ніж випробування імпульсною напругою, і він повинен бути погоджений виробником.
Тривалість експерименту 3 цикли у разі спілкування.
Тест постійного струму, кожна фаза (позитивна та негативна) відповідно прикладає напругу тричі, тривалість кожного разу становить 10 мс.
У поточній ситуації в Китаї, в електротехнічних виробах високої та низької напруги, координація ізоляції обладнання все ще є великою проблемою.Через офіційне впровадження концепції координації ізоляції в розподільних пристроях низької напруги та контрольному обладнанні, це лише питання майже двох років.Тому більш важливою проблемою є вирішення проблеми координації ізоляції в продукті.
Посилання:
[1] Iec439-1 низьковольтне розподільне та контрольне обладнання – Частина I: типове випробування та повне обладнання для випробування типу частини [s].
Iec890 перевіряє підвищення температури розподільних пристроїв низької напруги та контрольного обладнання за допомогою деяких типів випробувань методом екстраполяції.
Час публікації: 20 лютого 2023 р