Апстракт: 1987. године, технички документ под називом „Захтјеви за координацију изолације у Додатку 1 на иец439″ израдио је подтехнички комитет Међународне електротехничке комисије (ИЕЦ) 17Д, који је формално увео координацију изолације у нисконапонску расклопну опрему и контролу. опрема.У тренутној ситуацији у Кини, у електричним производима високог и ниског напона, координација изолације опреме и даље је велики проблем.Због формалног увођења концепта координације изолације у нисконапонску расклопну и управљачку опрему, то је само питање скоро две године.Због тога је важнији проблем позабавити се и решити проблем координације изолације у производу.
Кључне речи: Изолација и изолациони материјали нисконапонских расклопних уређаја
Координација изолације је важно питање у вези са безбедношћу производа електричне опреме и увек му се обраћала пажња са свих аспеката.Координација изолације је први пут коришћена у високонапонским електричним производима.1987. године, технички документ под називом „Захтеви за координацију изолације у Додатку 1 иец439″ израдио је подтехнички комитет Међународне електротехничке комисије (ИЕЦ) 17Д, који је формално увео координацију изолације у нисконапонску расклопну опрему и контролну опрему.Што се тиче актуелне ситуације у нашој земљи, координација изолације опреме и даље представља велики проблем код високонапонских и нисконапонских електричних производа.Статистике показују да несреће изазване изолационим системом чине 50% – 60% електричних производа у Кини.Штавише, прошло је само две године откако је концепт координације изолације формално цитиран у нисконапонској расклопној и управљачкој опреми.Због тога је важнији проблем позабавити се и решити проблем координације изолације у производу.
2. Основни принцип координације изолације
Координација изолације значи да се карактеристике електричне изолације опреме бирају у складу са условима рада и околином опреме.Само када се дизајн опреме заснива на снази функције коју носи у свом очекиваном веку, може се остварити координација изолације.Проблем координације изолације не долази само са спољашње стране опреме већ и из саме опреме.То је проблем који обухвата све аспекте, који треба свеобухватно размотрити.Главне тачке су подељене у три дела: прво, услови коришћења опреме;Други је окружење употребе опреме, а трећи избор изолационих материјала.
(1) Услови опреме
Услови употребе опреме углавном се односе на напон, електрично поље и фреквенцију које опрема користи.
1. Однос између координације изолације и напона.Приликом разматрања односа између координације изолације и напона, треба узети у обзир напон који може настати у систему, напон који производи опрема, потребан континуирани радни ниво напона и опасност по личну безбедност и несрећу.
1. Класификација напона и пренапона, таласни облик.
а) Континуирани напон фреквенције снаге, са константним напоном Р, м, с
б) Привремени пренапон, пренапон фреквенције струје на дуже време
ц) Прелазни пренапон, пренапон у трајању од неколико милисекунди или мање, обично високо пригушене осцилације или неосцилације.
——Пролазни пренапон, обично једносмерни, који достиже вршну вредност од 20 μс
——Пренапон брзог таласа: пролазни пренапон, обично у једном правцу, који достиже вршну вредност од 0,1 μс
——Пренапон стрмог таласног фронта: прелазни пренапон, обично у једном правцу, који достиже вршну вредност при ТФ ≤ 0,1 μс.Укупно трајање је мање од 3МС, а постоји осцилација суперпозиције, а фреквенција осциловања је између 30кХз < ф <100МХз.
д) Комбиновани (привремени, споро напред, брзи, стрми) пренапони.
Према горе наведеном типу пренапона, може се описати стандардни таласни облик напона.
2. Однос између дуготрајног наизменичног или једносмерног напона и координације изолације ће се сматрати као називни напон, називни изолациони напон и стварни радни напон.У нормалном и дуготрајном раду система треба узети у обзир називни изолациони напон и стварни радни напон.Поред испуњавања захтева стандарда, требало би да обратимо више пажње на стварно стање кинеске електричне мреже.У тренутној ситуацији да квалитет електричне мреже није висок у Кини, при пројектовању производа стварни могући радни напон је важнији за координацију изолације.
Однос између прелазног пренапона и координације изолације везан је за стање контролисаног пренапона у електричном систему.У систему и опреми постоји много облика пренапона.Утицај пренапона треба свеобухватно размотрити.У нисконапонском електроенергетском систему на пренапон могу утицати различити променљиви фактори.Дакле, пренапон у систему се процењује статистичком методом, одражавајући концепт вероватноће појаве, а методом статистике вероватноће може се утврдити да ли је потребна контрола заштите.
2. Категорија пренапона опреме
У складу са условима опреме, захтевани дуготрајни континуирани напонски радни ниво биће директно подељен у ИВ класу по пренапонској категорији опреме за напајање нисконапонске мреже.Опрема пренапонске категорије ИВ је опрема која се користи на крају напајања дистрибутивног уређаја, као што су амперметар и струјна заштитна опрема претходне фазе.Опрема пренапонске класе ИИИ је задатак уградње у разводни уређај, а безбедност и применљивост опреме морају да испуњавају посебне захтеве, као што је расклопни уређај у разводном уређају.Опрема пренапонске класе ИИ је опрема која троши енергију коју напаја дистрибутивни уређај, као што је оптерећење за кућну употребу и сличне намене.Опрема пренапонске класе И је повезана са опремом која ограничава прелазни пренапон на веома низак ниво, као што је електронско коло са заштитом од пренапона.За опрему која се не напаја директно из нисконапонске мреже, мора се узети у обзир максимални напон и озбиљна комбинација различитих ситуација које се могу појавити у системској опреми.
Када опрема треба да ради у ситуацији вишег степена пренапонске категорије, а сама опрема нема довољно дозвољене пренапонске категорије, предузимају се мере за смањење пренапона на месту и могу се применити следеће методе.
а) Уређај за заштиту од пренапона
б) Трансформатори са изолованим намотајем
ц) Вишеструки систем дистрибуције кола са дистрибуираним преносним таласом који пролази кроз енергију напона
д) Капацитет способан да апсорбује енергију пренапона
е) Пригушни уређај способан да апсорбује енергију пренапона
3. Електрично поље и фреквенција
Електрично поље се дели на једнолично електрично поље и неједнако електрично поље.У нисконапонским расклопним апаратима се генерално сматра да је у случају неуједначеног електричног поља.Проблем фреквенције се још увек разматра.Генерално, ниска фреквенција има мали утицај на координацију изолације, али висока фреквенција и даље утиче, посебно на изолационе материјале.
(2) Однос између координације изолације и услова околине
Макро окружење у коме се налази опрема утиче на координацију изолације.Од захтева тренутне практичне примене и стандарда, промена ваздушног притиска узима у обзир само промену ваздушног притиска узроковану висином.Дневна промена ваздушног притиска је занемарена, а фактори температуре и влажности такође су занемарени.Међутим, ако постоје прецизнији захтеви, ове факторе треба узети у обзир.Из микро окружења, макро окружење одређује микро окружење, али микро окружење може бити боље или лошије од опреме за макро окружење.Различити нивои заштите, загревање, вентилација и прашина шкољке могу утицати на микро окружење.Микро окружење има јасне одредбе у релевантним стандардима.Погледајте табелу 1, која даје основу за дизајн производа.
(3) Координација изолације и изолациони материјали
Проблем изолационог материјала је прилично сложен, разликује се од гаса, то је изолациони медиј који се не може опоравити када је оштећен.Чак и случајни пренапон може изазвати трајно оштећење.У дуготрајној употреби, изолациони материјали ће се сусрести са различитим ситуацијама, као што су несреће са пражњењем, итд., а сам изолациони материјал је због различитих фактора акумулираних дуго времена, као што су топлотни стрес, температура, механички удар и други напони ће се убрзати процес старења.За изолационе материјале, због разноврсности варијетета, карактеристике изолационих материјала нису уједначене, иако постоји много индикатора.Ово доноси одређене потешкоће у избору и употреби изолационих материјала, што је разлог зашто се друге карактеристике изолационих материјала, као што су топлотно напрезање, механичка својства, делимично пражњење, итд., тренутно не разматрају.Утицај горе наведеног напрезања на изолационе материјале је разматран у публикацијама ИЕЦ-а, које могу играти квалитативну улогу у практичној примени, али још увек није могуће дати квантитативне смернице.Тренутно постоји много нисконапонских електричних производа који се користе као квантитативни индикатори за изолационе материјале, који се пореде са ЦТИ вредношћу индекса ознаке цурења, који се може поделити у три групе и четири типа, и отпорношћу према индексу ознаке цурења ПТИ.Индекс ознаке цурења се користи за формирање трагова цурења испуштањем течности контаминиране водом на површину изолационог материјала.Дато је квантитативно поређење.
Овај одређени индекс количине је примењен на дизајн производа.
3. Верификација усклађености изолације
Тренутно, оптимална метода за проверу координације изолације је коришћење импулсног диелектричног теста, а различите номиналне вредности импулсног напона могу се изабрати за различиту опрему.
1. Проверите усклађеност изолације опреме са тестом називног импулсног напона
1,2/50 називног импулсног напона μ С таласног облика.
Излазна импеданса генератора импулса напајања за тестирање импулса треба да буде већа од 500 Ω, номинална вредност импулсног напона ће се одредити према ситуацији употребе, категорији пренапона и напону за дуготрајну употребу опреме и кориговати у складу са на одговарајућу надморску висину.Тренутно се неки услови испитивања примењују на нисконапонску расклопну опрему.Ако не постоји јасна одредба о влажности и температури, то такође треба да буде у оквиру примене стандарда за комплетну расклопну опрему.Ако је окружење за коришћење опреме изван применљивог опсега комплета расклопних уређаја, мора се сматрати да је исправљено.Корекциони однос између ваздушног притиска и температуре је следећи:
К=П/101,3 × 293 (Δ Т＋293)
К – корекцијски параметри ваздушног притиска и температуре
Δ Т – температурна разлика К између стварне (лабораторијске) температуре и Т = 20 ℃
П – стварни притисак кПа
2. Диелектрично испитивање алтернативног импулсног напона
За нисконапонску расклопну опрему, тест наизменичном или једносмерном струјом се може користити уместо теста импулсног напона, али ова врста методе испитивања је строжа од теста импулсног напона и треба да буде договорена са произвођачем.
Трајање експеримента је 3 циклуса у случају комуникације.
ДЦ тест, свака фаза (позитивна и негативна) респективно примењује напон три пута, свако време трајања је 10 мс.
1. Одређивање типичног пренапона.
2. Координирати са одређивањем отпорног напона.
3. Одређивање номиналног нивоа изолације.
4. Општи поступак за усклађивање изолације.
Време поста: 20. фебруар 2023