Rezumat: În 1987, documentul tehnic intitulat „cerințe pentru coordonarea izolației în Suplimentul 1 la iec439” a fost elaborat de subcomitetul tehnic al Comisiei Electrotehnice Internaționale (IEC) 17D, care a introdus oficial coordonarea izolației în aparatele de comutare și control de joasă tensiune. echipamente.În situația actuală a Chinei, în produsele electrice de înaltă și joasă tensiune, coordonarea izolației echipamentelor este încă o mare problemă.Datorită introducerii oficiale a conceptului de coordonare a izolației în aparatele de comutare și echipamente de control de joasă tensiune, este doar o chestiune de aproape doi ani.Prin urmare, este o problemă mai importantă să se ocupe și să se rezolve problema de coordonare a izolației din produs.
Cuvinte cheie: Materiale de izolare și izolare pentru aparate de comutare de joasă tensiune
Coordonarea izolației este o problemă importantă legată de siguranța produselor echipamentelor electrice și ia fost întotdeauna acordată atenție din toate aspectele.Coordonarea izolației a fost folosită pentru prima dată în produsele electrice de înaltă tensiune.În 1987, documentul tehnic intitulat „cerințe pentru coordonarea izolației din Suplimentul 1 la iec439” a fost elaborat de subcomitetul tehnic al Comisiei Electrotehnice Internaționale (IEC) 17D, care a introdus în mod oficial coordonarea izolației în aparatele de comutare și echipamente de control de joasă tensiune.În ceea ce privește situația actuală a țării noastre, coordonarea izolației echipamentelor este încă o mare problemă la produsele electrice de înaltă și joasă tensiune.Statisticile arată că accidentul cauzat de sistemul de izolație reprezintă 50% – 60% din produsele electrice din China.Mai mult, au trecut doar doi ani de când conceptul de coordonare a izolației este citat oficial în aparatele de comutare și echipamente de control de joasă tensiune.Prin urmare, este o problemă mai importantă să se ocupe și să se rezolve problema de coordonare a izolației din produs.
2. Principiul de bază al coordonării izolației
Coordonarea izolației înseamnă că caracteristicile de izolație electrică ale echipamentului sunt selectate în funcție de condițiile de serviciu și de mediul înconjurător al echipamentului.Numai atunci când proiectarea echipamentului se bazează pe rezistența funcției pe care o poartă în durata de viață estimată, se poate realiza coordonarea izolației.Problema coordonării izolației nu vine doar din exteriorul echipamentului, ci și din echipamentul în sine.Este o problemă care implică toate aspectele, care ar trebui luată în considerare în mod cuprinzător.Principalele puncte sunt împărțite în trei părți: în primul rând, condițiile de utilizare a echipamentului;Al doilea este mediul de utilizare al echipamentului, iar al treilea este selectarea materialelor de izolare.
(1) Condițiile echipamentului
Condițiile de utilizare ale echipamentelor se referă în principal la tensiunea, câmpul electric și frecvența utilizată de echipament.
1. Relația dintre coordonarea izolației și tensiune.În considerarea relației dintre coordonarea izolației și tensiune, trebuie luate în considerare tensiunea care poate apărea în sistem, tensiunea generată de echipamente, nivelul de funcționare continuu necesar și pericolul de securitate personală și de accident.
1. Clasificarea tensiunii și supratensiunii, formă de undă.
a) Tensiune continuă de frecvență a puterii, cu tensiune constantă R, m, s
b) Supratensiune temporară, supratensiune a frecvenței de alimentare pentru o perioadă lungă de timp
c) Supratensiune tranzitorie, supratensiune pentru câteva milisecunde sau mai puțin, de obicei oscilație de amortizare ridicată sau neoscilație.
——O supratensiune tranzitorie, de obicei unidirecțională, care atinge o valoare de vârf de 20 μs
——Presupratensiune cu undă rapidă: o supratensiune tranzitorie, de obicei într-o singură direcție, atingând o valoare de vârf de 0,1 μs
——Supratensiune pe front de undă abruptă: O supratensiune tranzitorie, de obicei într-o singură direcție, care atinge valoarea de vârf la TF ≤ 0,1 μ s.Durata totală este mai mică de 3MS și există oscilație prin suprapunere, iar frecvența oscilației este între 30kHz < f < 100MHz.
d) Supratensiune combinată (temporară, lent înainte, rapidă, abruptă).
Conform tipului de supratensiune de mai sus, poate fi descrisă forma de undă standard a tensiunii.
2. Relația dintre tensiunea AC sau DC pe termen lung și coordonarea izolației trebuie considerată ca tensiune nominală, tensiune nominală de izolație și tensiune reală de lucru.În funcționarea normală și pe termen lung a sistemului, trebuie luate în considerare tensiunea nominală de izolație și tensiunea reală de lucru.Pe lângă îndeplinirea cerințelor standardului, ar trebui să acordăm mai multă atenție situației reale a rețelei electrice din China.În situația actuală în care calitatea rețelei electrice nu este ridicată în China, atunci când se proiectează produse, tensiunea reală de lucru posibilă este mai importantă pentru coordonarea izolației.
Relația dintre supratensiunea tranzitorie și coordonarea izolației este legată de starea supratensiunii controlate în sistemul electric.În sistem și echipamente, există multe forme de supratensiune.Influența supratensiunii trebuie luată în considerare în mod cuprinzător.În sistemul de alimentare cu tensiune joasă, supratensiunea poate fi afectată de diverși factori variabili.Prin urmare, supratensiunea din sistem este evaluată prin metoda statistică, reflectând un concept de probabilitate de apariție și poate fi determinat prin metoda statisticilor probabilităților dacă este necesar controlul protecției.
2. Categoria de supratensiune a echipamentelor
În funcție de condițiile echipamentului, nivelul de funcționare continuu pe termen lung necesar va fi împărțit direct în clasa IV în funcție de categoria de supratensiune a echipamentului de alimentare cu energie electrică a rețelei de joasă tensiune.Echipamentul de categoria IV de supratensiune este echipamentul utilizat la capătul de alimentare al dispozitivului de distribuție, cum ar fi ampermetrul și echipamentul de protecție a curentului din etapa anterioară.Echipamentul de supratensiune de clasa a III-a este sarcina instalării în dispozitivul de distribuție, iar siguranța și aplicabilitatea echipamentului trebuie să îndeplinească cerințele speciale, cum ar fi aparatul de comutare în dispozitivul de distribuție.Echipamentul de clasa a II-a de supratensiune este echipamentul consumator de energie alimentat de un dispozitiv de distribuție, cum ar fi sarcina pentru uz casnic și în scopuri similare.Echipamentul din clasa de supratensiune I este conectat la echipamentul care limitează supratensiunea tranzitorie la un nivel foarte scăzut, cum ar fi circuitul electronic cu protecție la supratensiune.Pentru echipamentele care nu sunt alimentate direct de rețeaua de joasă tensiune, trebuie luate în considerare tensiunea maximă și combinația serioasă a diferitelor situații care pot apărea în echipamentele de sistem.
Atunci când echipamentul urmează să funcționeze în situația de categorie de supratensiune de nivel superior, iar echipamentul în sine nu are suficientă categorie de supratensiune admisă, se vor lua măsuri pentru reducerea supratensiunii la locul respectiv și se pot adopta următoarele metode.
a) Dispozitiv de protecție la supratensiune
b) Transformatoare cu infasurare izolata
c) Un sistem de distribuție cu circuite multiple cu undă de transfer distribuită care trece prin energie de tensiune
d) Capacitate capabilă să absoarbă energia de supratensiune la supratensiune
e) Dispozitiv de amortizare capabil să absoarbă energia de supratensiune la supratensiune
3. Câmp electric și frecvență
Câmpul electric este împărțit în câmp electric uniform și câmp electric neuniform.În aparatele de comutare de joasă tensiune, se consideră în general a fi în cazul câmpului electric neuniform.Problema frecvenței este încă în discuție.În general, frecvența joasă are o influență mică asupra coordonării izolației, dar frecvența înaltă are încă influență, în special asupra materialelor de izolație.
(2) Relația dintre coordonarea izolației și condițiile de mediu
Macromediul în care este amplasat echipamentul afectează coordonarea izolației.Din cerințele aplicațiilor practice și standardelor actuale, modificarea presiunii aerului ia în considerare doar modificarea presiunii aerului cauzată de altitudine.Schimbarea zilnică a presiunii aerului a fost ignorată, iar factorii de temperatură și umiditate au fost, de asemenea, ignorați.Cu toate acestea, dacă există cerințe mai precise, acești factori ar trebui luați în considerare.Din mediul micro, mediul macro determină mediul micro, dar mediul micro poate fi mai bun sau mai rău decât echipamentul de mediu macro.Diferitele niveluri de protecție, încălzire, ventilație și praf ale carcasei pot afecta micro-mediul.Micromediul are prevederi clare în standardele relevante.Consultați Tabelul 1, care oferă baza pentru proiectarea produsului.
(3) Coordonarea izolației și materialelor de izolare
Problema materialului izolator este destul de complexă, este diferit de gaz, este un mediu izolator care nu poate fi recuperat odată deteriorat.Chiar și evenimentul accidental de supratensiune poate provoca daune permanente.În utilizarea pe termen lung, materialele de izolație se vor confrunta cu diverse situații, cum ar fi accidente de descărcare etc., iar materialul izolator în sine se datorează diverșilor factori acumulați pentru o lungă perioadă de timp, cum ar fi stresul termic. Temperatura, impactul mecanic și alte tensiuni se vor accelera. procesul de îmbătrânire.Pentru materialele de izolație, datorită varietății de soiuri, caracteristicile materialelor de izolație nu sunt uniforme, deși există mulți indicatori.Acest lucru aduce o oarecare dificultate la selectarea și utilizarea materialelor izolante, motiv pentru care alte caracteristici ale materialelor izolatoare, cum ar fi stresul termic, proprietățile mecanice, descărcarea parțială etc., nu sunt luate în considerare în prezent.Influența tensiunii de mai sus asupra materialelor de izolare a fost discutată în publicațiile IEC, care pot juca un rol calitativ în aplicarea practică, dar nu este încă posibil să se facă îndrumări cantitative.În prezent, există multe produse electrice de joasă tensiune utilizate ca indicatori cantitativi pentru materiale izolatoare, care sunt comparate cu valoarea CTI a indicelui marcajului de scurgere, care poate fi împărțit în trei grupuri și patru tipuri, și rezistența la indicele marcajului de scurgere PTI.Indicele marcajului de scurgere este utilizat pentru a forma urme de scurgere prin scăparea lichidului contaminat cu apă pe suprafața materialului izolator.Se oferă comparația cantitativă.
Acest anumit indice cantităților a fost aplicat designului produsului.
3. Verificarea coordonării izolației
În prezent, metoda optimă de verificare a coordonării izolației este utilizarea testului dielectric de impuls și pot fi selectate diferite valori nominale ale tensiunii de impuls pentru diferite echipamente.
1. Verificați coordonarea izolației echipamentelor cu testul de tensiune nominală de impuls
1,2/50 din tensiunea nominală de impuls μ S formă de undă.
Impedanța de ieșire a generatorului de impuls al sursei de alimentare pentru testul de impuls ar trebui să fie mai mare de 500 Ω, în general, valoarea nominală a tensiunii de impuls va fi determinată în funcție de situația de utilizare, categoria de supratensiune și tensiunea de utilizare pe termen lung a echipamentului și trebuie corectată conform la altitudinea corespunzătoare.În prezent, unele condiții de testare sunt aplicate aparatului de comutare de joasă tensiune.Dacă nu există o prevedere clară cu privire la umiditate și temperatură, aceasta ar trebui să se încadreze, de asemenea, în domeniul de aplicare al standardului pentru aparatura de comutație completă.Dacă mediul de utilizare a echipamentului depășește domeniul de aplicare aplicabil al setului de aparate de comutare, acesta trebuie considerat a fi corectat.Relația de corecție dintre presiunea aerului și temperatură este următoarea:
K=P/101,3 × 293( Δ T＋293)
K – parametrii de corecție ai presiunii și temperaturii aerului
Δ T – diferența de temperatură K între temperatura reală (de laborator) și T = 20 ℃
P – presiunea reală kPa
2. Test dielectric al tensiunii alternative de impuls
Pentru aparatele de comutare de joasă tensiune, testul AC sau DC poate fi utilizat în locul testului de tensiune de impuls, dar acest tip de metodă de testare este mai severă decât testul de tensiune de impuls și ar trebui să fie aprobat de producător.
Durata experimentului este de 3 cicluri în cazul comunicării.
Test DC, fiecare fază (pozitivă și negativă), respectiv tensiune aplicată de trei ori, durata de fiecare dată este de 10 ms.
1. Determinarea supratensiunii tipice.
2. Coordonați cu determinarea tensiunii de rezistență.
3. Determinarea nivelului nominal de izolare.
4. Procedura generala de coordonare a izolatiei.
Ora postării: 20-feb-2023