Rezumat: 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 China, accidentul cauzat de sistemul de izolare reprezintă 50% până la 60% din produsele electrice din China.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 corect problema de coordonare a izolației din produs și ar trebui să i se acorde suficientă atenție.
Cuvinte cheie: izolație și materiale de izolare a aparatelor de joasă tensiune
0. Introducere
Aparatul de joasă tensiune este responsabil pentru controlul, protecția, măsurarea, conversia și distribuția energiei electrice în sistemul de alimentare cu energie electrică de joasă tensiune.Pe măsură ce aparatul de comutare de joasă tensiune pătrunde adânc în locul de producție, în locurile publice, în locuri rezidențiale și în alte locuri, se poate spune că toate locurile în care sunt utilizate echipamente electrice vor fi echipate cu echipamente de joasă tensiune.Aproximativ 80% din energia electrică din China este furnizată prin aparate de comutare de joasă tensiune.Dezvoltarea aparatelor de comutație de joasă tensiune este derivată din industria materialelor, aparate electrice de joasă tensiune, tehnologie și echipamente de procesare Construcția infrastructurii și standardele de trai ale oamenilor, astfel încât nivelul aparatului de comutare de joasă tensiune reflectă puterea economică, știința și tehnologia și nivelul de trai al unui tara dintr-o parte.
1. 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.
1.1 Condițiile de utilizare ale echipamentelor Condițiile de utilizare ale echipamentelor se referă în principal la tensiunea, câmpul electric și frecvența utilizate de echipament.
1.1.1 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, forma de undă.
A. tensiune continuă de frecvență de putere, cu tensiune constantă R, m, s;
B. supratensiune temporară, supratensiune de frecvență de alimentare pentru o lungă perioadă de timp;
Supratensiunea tranzitorie C, supratensiune pentru câteva milisecunde sau mai puțin, este de obicei o oscilație de amortizare ridicată sau neoscilație.
——O supratensiune tranzitorie, de obicei unidirecțională, care atinge o valoare de vârf de 20 μ sTp5000 μ Între S, durata cozii de undă T2 ≤ 20 ms.
——Presupratensiune cu undă rapidă: o supratensiune tranzitorie, de obicei într-o singură direcție, atingând o valoare de vârf de 0,1 μ sT120 μ s.Durata cozii de undă T2 ≤ 300 μ s.
——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 de 3MS, și există oscilație suprapusă, iar frecvența de oscilație este între 30kHz și 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 ar trebui să ia în considerare tensiunea nominală, tensiunea nominală de izolație și tensiunea 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 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.
③ 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.
1.1.2 categoria de supratensiune a echipamentelor va fi împărțită în clasa IV direct din categoria de supratensiune a echipamentelor de alimentare cu energie electrică a rețelei electrice de joasă tensiune, în funcție de nivelul de funcționare continuu pe termen lung cerut de condițiile de utilizare a echipamentului.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 clasa a III-a de supratensiune 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.
|<12>>
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.
1.2 macromediul echipamentului legat de coordonarea izolației și condițiile de mediu afectează coordonarea izolației.Din cerințele aplicației practice și standardelor actuale, modificarea presiunii aerului ține cont doar de 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, presiunea aerului va fi modificată în conformitate cu cerințele standardelor, și acești factori ar trebui să fie 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, care oferă baza pentru proiectarea produselor.
1.3 problemele de coordonare a izolației și materialelor de izolare sunt destul de complexe.Este diferit de gaz și este un mediu izolator care nu poate fi recuperat odată deteriorat.Chiar și evenimentul accidental de supratensiune poate provoca daune permanente.În cazul utilizării pe termen lung, materialele de izolare se vor confrunta cu diverse situații, cum ar fi accidente de descărcare, materialul izolator în sine își va accelera procesul de îmbătrânire din cauza diferiților factori acumulați pentru o lungă perioadă de timp, cum ar fi stresul termic, temperatura, impactul mecanic și altele. stresuri.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.
2. 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.
2.1 Tensiunea nominală de impuls de potrivire a izolației a echipamentului este de 1,2/50 după forma de undă de test de tensiune nominală de impuls μ S.
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
2.2 pentru aparatele de comutare de joasă tensiune, testul AC sau DC poate fi utilizat pentru a înlocui testul de tensiune de impuls pentru testul dielectric al tensiunii alternative 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.
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.
Referinţă:
[1] Iec439-1 Aparatură de joasă tensiune și echipamente de control – Partea I: echipament complet de testare de tip și test de tip de parte [e].
Iec890 verifică creșterea temperaturii aparatelor de comutare și a echipamentelor de control de joasă tensiune prin intermediul unor seturi de testare de tip prin metoda extrapolării.
Ora postării: 20-feb-2023