Апстракт: координација изолације је важно питање у вези са безбедношћу производа електричне опреме и на њега се увек обраћала пажња са свих аспеката.Координација изолације је први пут коришћена у високонапонским електричним производима.У Кини, несрећа изазвана изолационим системом чини 50% до 60% електричних производа у Кини.Прошле су само две године откако је концепт координације изолације формално цитиран у нисконапонској расклопној и контролној опреми.Због тога је важнији проблем правилно решити проблем координације изолације у производу и томе треба посветити довољно пажње.
Кључне речи: изолација и изолациони материјали нисконапонских расклопних уређаја
0. Увод
Нисконапонско расклопно постројење је одговорно за контролу, заштиту, мерење, конверзију и дистрибуцију електричне енергије у нисконапонском систему напајања.Како нисконапонска расклопна апаратура залази дубоко у производни простор, јавна места, стамбена и друга места, може се рећи да сва места где се користи електрична опрема морају бити опремљена нисконапонском опремом.Око 80% електричне енергије у Кини се снабдева преко нисконапонских расклопних уређаја.Развој нисконапонских расклопних апарата произилази из индустрије материјала, нисконапонских електричних уређаја, технологије обраде и опреме, изградње инфраструктуре и животног стандарда људи, тако да ниво нисконапонских расклопних уређаја одражава економску снагу, науку и технологију и животни стандард једне земље. земљу са једне стране.
1. 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.
1.1 Услови употребе опреме Услови употребе опреме се углавном односе на напон, електрично поље и фреквенцију које користи опрема.
1.1.1 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 дуго времена;
Ц прелазни пренапон, пренапон за неколико милисекунди или мање, обично је осцилација високог пригушења или неосцилација.
——Пролазни пренапон, обично једносмерни, који достиже вршну вредност од 20 μ сТп5000 μ Између С, трајање таласног репа Т2 ≤ 20 мс.
——Пренапон брзог таласа: прелазни пренапон, обично у једном правцу, који достиже вршну вредност од 0,1 μ сТ120 μ с.Трајање таласног репа Т2 ≤ 300 μс。
——Пренапон стрмог таласног фронта: прелазни пренапон, обично у једном правцу, који достиже вршну вредност при ТФ ≤ 0,1 μс.Укупно трајање је 3МС, а постоји суперпонована осцилација, а фреквенција осциловања је између 30кХз и 100МХз.
Д. комбиновани (привремени, споро напред, брзи, стрми) пренапони.
Према горе наведеном типу пренапона, може се описати стандардни таласни облик напона.
② Однос између дугорочног наизменичног или једносмерног напона и координације изолације треба да узме у обзир 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, треба обратити пажњу и на стварну ситуацију 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.
③ Однос између прелазног пренапона и координације изолације повезан је са стањем 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.
1.1.2 категорија пренапона опреме се дели на ИВ класу директно из категорије пренапона опреме за напајање нисконапонске мреже у складу са нивоом дуготрајног континуираног напона који захтевају услови коришћења опреме.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 разводни 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.
|<12>>
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.
1.2 Макро окружење опреме у вези са координацијом изолације и услови околине утичу 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, ваздушни притисак ће се променити у складу са захтевима стандарда. Ове факторе такође 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, што представља основу за дизајн производа.
1.3 проблеми координације изолације и изолационих материјала су прилично сложени.Разликује се од гаса и то је изолациони медијум који се не може повратити након оштећења.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, Сам изолациони материјал ће убрзати свој процес старења услед различитих фактора акумулираних дуго времена, као што су топлотни стрес, температура, механички утицај и други напрезања.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.
2. Провера 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.
2.1 изолација која одговара називном импулсном напону опреме је 1,2/50 према тесту 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
2.2 за нисконапонску расклопну опрему, тест наизменичне или једносмерне струје може се користити за замену теста импулсног напона за диелектрично испитивање алтернативног импулсног напона, али ова врста методе испитивања је строжа од испитивања 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.
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.
Референца:
[1] Иец439-1 нисконапонска расклопна и контролна опрема – Део И: испитивање типа и комплетна опрема за испитивање типа [с].
Иец890 проверава пораст температуре нисконапонских расклопних уређаја и контролне опреме кроз неке типске тестне сетове методом екстраполације.
Време поста: 20. фебруар 2023