Kopsavilkums: 1987. gadā Starptautiskās Elektrotehniskās komisijas (IEC) 17D apakštehniskā komiteja izstrādāja tehnisko dokumentu ar nosaukumu “Iec439 1. papildinājuma prasības izolācijas koordinācijai”, kas formāli ieviesa izolācijas koordināciju zemsprieguma sadales iekārtās un kontrolē. iekārtas.Pašreizējā situācijā Ķīnā augstsprieguma un zemsprieguma elektriskajos izstrādājumos iekārtu izolācijas koordinācija joprojām ir liela problēma.Tā kā zemsprieguma sadales iekārtās un vadības iekārtās ir oficiāli ieviesta izolācijas koordinācijas koncepcija, tas ir tikai gandrīz divu gadu jautājums.Tāpēc svarīgāka problēma ir risināt un atrisināt izolācijas koordinācijas problēmu izstrādājumā.
Atslēgas vārdi: Izolācija un izolācijas materiāli zemsprieguma sadales iekārtām
Izolācijas koordinācija ir svarīgs jautājums, kas saistīts ar elektroiekārtu izstrādājumu drošību, un tam vienmēr ir pievērsta uzmanība no visiem aspektiem.Izolācijas koordinācija pirmo reizi tika izmantota augstsprieguma elektriskajos izstrādājumos.1987. gadā Starptautiskās Elektrotehniskās komisijas (IEC) 17D apakštehniskā komiteja izstrādāja tehnisko dokumentu ar nosaukumu “Iec439 1. papildinājuma prasības izolācijas koordinācijai”, kas formāli ieviesa izolācijas koordināciju zemsprieguma sadales iekārtās un vadības iekārtās.Kas attiecas uz mūsu valsts faktisko situāciju, iekārtu izolācijas koordinācija joprojām ir liela problēma augstsprieguma un zemsprieguma elektroprecēs.Statistika liecina, ka izolācijas sistēmas izraisītie negadījumi Ķīnā veido 50% – 60% no elektroprecēm.Turklāt ir pagājuši tikai divi gadi, kopš izolācijas koordinācijas jēdziens formāli tiek citēts zemsprieguma sadales un vadības iekārtās.Tāpēc svarīgāka problēma ir risināt un atrisināt izolācijas koordinācijas problēmu izstrādājumā.
2. Izolācijas saskaņošanas pamatprincips
Izolācijas saskaņošana nozīmē, ka iekārtas elektroizolācijas raksturlielumi tiek izvēlēti atbilstoši iekārtas ekspluatācijas apstākļiem un apkārtējai videi.Izolācijas koordināciju var realizēt tikai tad, ja iekārtas konstrukcija ir balstīta uz funkciju stiprumu, ko tā veic paredzētajā mūžā.Izolācijas koordinācijas problēma rodas ne tikai no iekārtas ārpuses, bet arī no pašas iekārtas.Tā ir problēma, kas ietver visus aspektus, kas būtu jāapsver vispusīgi.Galvenie punkti ir sadalīti trīs daļās: pirmkārt, iekārtas lietošanas nosacījumi;Otrais ir iekārtu lietošanas vide, bet trešais ir izolācijas materiālu izvēle.
(1) Aprīkojuma nosacījumi
Iekārtas lietošanas nosacījumi galvenokārt attiecas uz iekārtas izmantoto spriegumu, elektrisko lauku un frekvenci.
1. Izolācijas koordinācijas un sprieguma saistība.Apsverot sakarību starp izolācijas koordināciju un spriegumu, jāņem vērā spriegums, kas var rasties sistēmā, iekārtu radītais spriegums, nepieciešamais nepārtrauktas sprieguma darbības līmenis, kā arī personas drošības un nelaimes gadījumu bīstamība.
1. Sprieguma un pārsprieguma klasifikācija, viļņu forma.
a) Nepārtrauktas jaudas frekvences spriegums, ar konstantu R, m, s spriegumu
b) Pagaidu pārspriegums, strāvas frekvences pārspriegums uz ilgu laiku
c) pārejošs pārspriegums, pārspriegums dažas milisekundes vai mazāk, parasti lielas slāpēšanas svārstības vai bez svārstības.
——pārejošs pārspriegums, parasti vienvirziena, sasniedzot maksimālo vērtību 20 μs
——Ātrā viļņa priekšpārspriegums: pārejošs pārspriegums, parasti vienā virzienā, sasniedzot maksimālo vērtību 0,1 μs
——Stāvo viļņu frontes pārspriegums: pārejošs pārspriegums, parasti vienā virzienā, sasniedzot maksimālo vērtību pie TF ≤ 0,1 μs.Kopējais ilgums ir mazāks par 3 MS, un ir superpozīcijas svārstības, un svārstību frekvence ir no 30 kHz < f < 100 MHz.
d) Kombinētais (īslaicīgs, lēns uz priekšu, ātrs, stāvs) pārspriegums.
Atbilstoši iepriekšminētajam pārsprieguma veidam var aprakstīt standarta sprieguma viļņu formu.
2. Attiecību starp ilgtermiņa maiņstrāvas vai līdzstrāvas spriegumu un izolācijas koordināciju uzskata par nominālo spriegumu, nominālo izolācijas spriegumu un faktisko darba spriegumu.Sistēmas normālā un ilgstošā darbībā jāņem vērā nominālais izolācijas spriegums un faktiskais darba spriegums.Papildus standarta prasību izpildei mums vajadzētu pievērst lielāku uzmanību faktiskajai situācijai Ķīnas elektrotīklā.Pašreizējā situācijā, kad elektrotīkla kvalitāte Ķīnā nav augsta, projektējot produktus, izolācijas koordinācijai svarīgāks ir faktiskais iespējamais darba spriegums.
Saikne starp pārejošu pārspriegumu un izolācijas koordināciju ir saistīta ar kontrolētā pārsprieguma stāvokli elektrosistēmā.Sistēmā un iekārtās ir daudz pārsprieguma veidu.Pārsprieguma ietekme ir jāapsver vispusīgi.Zemsprieguma energosistēmā pārspriegumu var ietekmēt dažādi mainīgi faktori.Tāpēc pārspriegums sistēmā tiek novērtēts ar statistisko metodi, atspoguļojot rašanās varbūtības jēdzienu, un ar varbūtības statistikas metodi var noteikt, vai ir nepieciešama aizsardzības kontrole.
2. Iekārtas pārsprieguma kategorija
Atbilstoši aprīkojuma nosacījumiem nepieciešamais ilgstošas nepārtrauktas sprieguma darbības līmenis tiks tieši sadalīts IV klasē pēc zemsprieguma tīkla barošanas iekārtu pārsprieguma kategorijas.IV pārsprieguma kategorijas aprīkojums ir sadales iekārtas elektroapgādes galā izmantotais aprīkojums, piemēram, iepriekšējās pakāpes ampērmetra un strāvas aizsardzības iekārtas.III klases pārsprieguma iekārtas ir uzstādīšanas uzdevums sadales ierīcē, un iekārtu drošībai un pielietojamībai jāatbilst īpašajām prasībām, piemēram, sadales iekārtām.II pārsprieguma klases iekārtas ir enerģiju patērējošas iekārtas, kuras darbina sadales iekārta, piemēram, slodze mājas lietošanai un tamlīdzīgiem nolūkiem.I pārsprieguma klases iekārtas ir savienotas ar iekārtām, kas ierobežo pārejošo pārspriegumu līdz ļoti zemam līmenim, piemēram, elektroniskā shēma ar pārsprieguma aizsardzību.Iekārtām, kuras netiek tieši apgādātas ar zemsprieguma tīklu, ir jāņem vērā maksimālais spriegums un dažādu situāciju nopietna kombinācija, kas var rasties sistēmas aprīkojumā.
Ja iekārtai jāstrādā augstāka līmeņa pārsprieguma kategorijas situācijā un pašai iekārtai nav pietiekamas pieļaujamās pārsprieguma kategorijas, jāveic pasākumi pārsprieguma samazināšanai vietā un var izmantot šādas metodes.
a) Pārsprieguma aizsardzības ierīce
b) Transformatori ar izolētu tinumu
c) Daudznozaru ķēdes sadales sistēma ar sadalītu pārraides vilni, kas iet cauri sprieguma enerģijai
d) kapacitāte, kas spēj absorbēt pārsprieguma pārsprieguma enerģiju
e) slāpēšanas ierīce, kas spēj absorbēt pārsprieguma pārsprieguma enerģiju
3. Elektriskais lauks un frekvence
Elektrisko lauku iedala vienmērīgā elektriskajā laukā un nevienmērīgajā elektriskajā laukā.Zemsprieguma sadales iekārtās parasti tiek uzskatīts, ka tas ir nevienmērīga elektriskā lauka gadījumā.Frekvences problēma joprojām tiek izskatīta.Parasti zemai frekvencei ir maza ietekme uz izolācijas koordināciju, bet augstajai frekvencei joprojām ir ietekme, īpaši uz izolācijas materiāliem.
(2) Saistība starp izolācijas koordināciju un vides apstākļiem
Makro vide, kurā atrodas iekārta, ietekmē izolācijas koordināciju.No pašreizējās praktiskā pielietojuma un standartu prasībām gaisa spiediena izmaiņas ņem vērā tikai augstuma izraisītās gaisa spiediena izmaiņas.Ignorētas ikdienas gaisa spiediena izmaiņas, ignorēti arī temperatūras un mitruma faktori.Tomēr, ja ir precīzākas prasības, šie faktori jāņem vērā.No mikrovides makrovide nosaka mikro vidi, bet mikrovide var būt labāka vai sliktāka par makrovides aprīkojumu.Korpusa dažādie aizsardzības līmeņi, apkure, ventilācija un putekļi var ietekmēt mikro vidi.Mikrovidei ir skaidri noteikumi attiecīgajos standartos.Skatiet 1. tabulu, kas nodrošina produkta dizaina pamatu.
(3) Izolācijas koordinācija un izolācijas materiāli
Izolācijas materiāla problēma ir diezgan sarežģīta, tā atšķiras no gāzes, tā ir izolācijas vide, kuru nevar atgūt, ja tā ir bojāta.Pat nejaušs pārsprieguma notikums var izraisīt neatgriezeniskus bojājumus.Ilgstoši lietojot, izolācijas materiāli saskarsies ar dažādām situācijām, piemēram, izplūdes negadījumiem utt., un pats izolācijas materiāls ir saistīts ar dažādiem ilgstoši uzkrātiem faktoriem, piemēram, termiskā spriedze. novecošanās procesu.Izolācijas materiāliem šķirņu daudzveidības dēļ izolācijas materiālu īpašības nav vienādas, lai gan ir daudz rādītāju.Tas rada zināmas grūtības izolācijas materiālu izvēlē un izmantošanā, tāpēc pašlaik netiek ņemtas vērā citas izolācijas materiālu īpašības, piemēram, termiskais spriegums, mehāniskās īpašības, daļēja izlāde utt.Iepriekšminētā sprieguma ietekme uz izolācijas materiāliem ir apspriesta IEC publikācijās, kam var būt kvalitatīva nozīme praktiskajā pielietojumā, taču pagaidām nav iespējams sniegt kvantitatīvus norādījumus.Šobrīd ir daudz zemsprieguma elektropreces, ko izmanto kā izolācijas materiālu kvantitatīvos rādītājus, kurus salīdzina ar noplūdes zīmes indeksa CTI vērtību, ko var iedalīt trīs grupās un četros veidos, un pretestības pret noplūdes atzīmi indeksu PTI.Noplūdes atzīmes indeksu izmanto, lai izveidotu noplūdes pēdas, pilinot ar ūdeni piesārņoto šķidrumu uz izolācijas materiāla virsmas.Ir dots kvantitatīvs salīdzinājums.
Šis noteiktais daudzuma indekss ir piemērots izstrādājuma dizainam.
3. Izolācijas koordinācijas pārbaude
Pašlaik optimālā metode izolācijas koordinācijas pārbaudei ir impulsu dielektriskā pārbaude, un dažādām iekārtām var izvēlēties dažādas nominālā impulsa sprieguma vērtības.
1. Pārbaudiet iekārtu izolācijas koordināciju ar nominālā impulsa sprieguma testu
1,2/50 no nominālā impulsa sprieguma μ S viļņa forma.
Impulsu pārbaudes barošanas avota impulsu ģeneratora izejas pretestībai parasti jābūt lielākai par 500 Ω， Nominālā impulsa sprieguma vērtību nosaka atkarībā no lietošanas situācijas, pārsprieguma kategorijas un iekārtas ilgstošas lietošanas sprieguma, un to koriģē atbilstoši līdz atbilstošajam augstumam.Pašlaik zemsprieguma sadales iekārtai tiek piemēroti daži pārbaudes nosacījumi.Ja nav skaidru noteikumu par mitrumu un temperatūru, arī tiem ir jāattiecas uz komplektu sadales iekārtu standarta piemērošanas jomu.Ja iekārtas lietošanas vide ir ārpus sadales iekārtu komplekta piemērojamās darbības jomas, tā jāuzskata par labotu.Korekcijas attiecība starp gaisa spiedienu un temperatūru ir šāda:
K=P/101,3 × 293(ΔT＋293)
K – gaisa spiediena un temperatūras korekcijas parametri
Δ T – temperatūras starpība K starp faktisko (laboratorijas) temperatūru un T = 20 ℃
P – faktiskais spiediens kPa
2. Alternatīvā impulsa sprieguma dielektriskā pārbaude
Zemsprieguma sadales iekārtām impulsa sprieguma testa vietā var izmantot maiņstrāvas vai līdzstrāvas testu, taču šāda veida pārbaudes metode ir nopietnāka nekā impulsa sprieguma pārbaude, un par to ir jāsaskaņo ražotājs.
Eksperimenta ilgums ir 3 cikli komunikācijas gadījumā.
DC tests, katrai fāzei (pozitīvai un negatīvai) attiecīgi pieliek spriegumu trīs reizes, katra laika ilgums ir 10 ms.
1. Tipiskā pārsprieguma noteikšana.
2. Koordinē ar noturības sprieguma noteikšanu.
3. Nominālā izolācijas līmeņa noteikšana.
4. Vispārīgā kārtība izolācijas saskaņošanai.
Izlikšanas laiks: 20. februāris 2023