Sammendrag: isolasjonskoordinering er et viktig spørsmål knyttet til sikkerheten til elektriske utstyrsprodukter, og har alltid blitt viet oppmerksomhet fra alle aspekter.Isolasjonskoordinering ble først brukt i høyspente elektriske produkter.I Kina står ulykken forårsaket av isolasjonssystem for 50% til 60% av de elektriske produktene i Kina.Det er bare to år siden konseptet med isolasjonskoordinering er formelt sitert i lavspentkoblingsanlegg og kontrollutstyr.Derfor er det et viktigere problem å håndtere og løse isolasjonskoordineringsproblemet i produktet riktig, og det bør vies nok oppmerksomhet.
Stikkord: isolasjon og isolasjonsmaterialer av lavspenningskoblingsanlegg
0. Introduksjon
Lavspenningskoblingsanlegget er ansvarlig for kontroll, beskyttelse, måling, konvertering og distribusjon av elektrisk energi i lavspentstrømforsyningssystemet.Ettersom lavspentkoblingsanlegget går dypt inn i produksjonsstedet, offentlig sted, boliger og andre steder, kan man si at alle steder der det brukes elektrisk utstyr skal utstyres med lavspentutstyr.Omtrent 80 % av kraftenergien i Kina leveres gjennom lavspentbryteranlegg.Utviklingen av lavspentkoblingsutstyr er avledet fra materialindustri, lavspente elektriske apparater, prosessteknologi og utstyr Infrastrukturkonstruksjon og folks levestandard, slik at nivået på lavspentkoblingsanlegg gjenspeiler den økonomiske styrken, vitenskapen og teknologien og levestandarden til en landet fra den ene siden.
1. Grunnleggende prinsipp for isolasjonskoordinering
Isolasjonskoordinering betyr at de elektriske isolasjonsegenskapene til utstyret velges i henhold til driftsforholdene og omgivelsene til utstyret.Først når utformingen av utstyret er basert på styrken til funksjonen det har i forventet levetid, kan isolasjonskoordineringen realiseres.Problemet med isolasjonskoordinering kommer ikke bare fra utsiden av utstyret, men også fra selve utstyret.Det er et problem som involverer alle aspekter, som bør vurderes grundig.Hovedpunktene er delt inn i tre deler: for det første bruksforholdene til utstyret;Det andre er bruksmiljøet til utstyret, og det tredje er valg av isolasjonsmaterialer.
1.1 bruksforholdene for utstyret bruksforholdene for utstyret refererer hovedsakelig til spenningen, det elektriske feltet og frekvensen som brukes av utstyret.
1.1.1 forhold mellom isolasjonskoordinering og spenning.Ved vurdering av forholdet mellom isolasjonskoordinering og spenning, skal spenningen som kan oppstå i systemet, spenning generert av utstyr, nødvendig kontinuerlig spenningsdriftsnivå og faren for personsikkerhet og ulykke vurderes.
① Klassifisering av spenning og overspenning, bølgeform.
A. kontinuerlig strømfrekvensspenning, med konstant R, m, s spenning;
B. midlertidig overspenning, strømfrekvens overspenning i lang tid;
C transient overspenning, overspenning i noen få millisekunder eller mindre, er vanligvis høydempende oscillasjon eller ikke-oscillasjon.
——En forbigående overspenning, vanligvis enveis, som når en toppverdi på 20 μ sTp5000 μ Mellom S, varigheten av bølgehale T2 ≤ 20ms.
——Rask bølge foroverspenning: en forbigående overspenning, vanligvis i én retning, som når en toppverdi på 0,1 μ sT120 μ s.Bølgehalevarighet T2 ≤ 300 μ s.
——Bratt bølgefrontoverspenning: en forbigående overspenning, vanligvis i én retning, som når toppverdi ved TF ≤ 0,1 μ s.Den totale varigheten er 3MS, og det er overlagret oscillasjon, og svingningsfrekvensen er mellom 30kHz og 100MHz.
D. kombinert (midlertidig, sakte fremover, rask, bratt) overspenning.
I henhold til overspenningstypen ovenfor kan standardspenningsbølgeformen beskrives.
② Forholdet mellom langsiktig AC- eller DC-spenning og isolasjonskoordinering bør vurdere nominell spenning, nominell isolasjonsspenning og faktisk arbeidsspenning.Ved normal og langvarig drift av systemet bør den nominelle isolasjonsspenningen og den faktiske arbeidsspenningen vurderes.I tillegg til å oppfylle kravene i standarden, bør vi ta hensyn til den faktiske situasjonen til Kinas strømnett.I den nåværende situasjonen at kvaliteten på strømnettet ikke er høy i Kina, når du designer produkter, er den faktiske mulige arbeidsspenningen viktigere for isolasjonskoordinering.
③ Forholdet mellom transient overspenning og isolasjonskoordinering er relatert til tilstanden til kontrollert overspenning i det elektriske systemet.I anlegget og utstyret er det mange former for overspenning.Påvirkningen av overspenning bør vurderes grundig.I lavspente kraftsystemer kan overspenning bli påvirket av forskjellige variable faktorer.Derfor blir overspenningen i systemet evaluert ved statistisk metode, som reflekterer et konsept om sannsynlighet for forekomst, og det kan bestemmes ved metoden for sannsynlighetsstatistikk om beskyttelseskontroll er nødvendig.
1.1.2 Overspenningskategorien av utstyr skal deles inn i IV-klasse direkte fra overspenningskategorien for strømforsyningsutstyr for lavspent strømnett i henhold til det langsiktige kontinuerlige spenningsdriftsnivået som kreves av utstyrets bruksbetingelser.Utstyret i overspenningskategori IV er utstyret som brukes ved strømforsyningsenden av distribusjonsenheten, for eksempel amperemeter og strømbeskyttelsesutstyr fra forrige trinn.Utstyret av overspenningsklasse III er oppgaven med installasjon i fordelingsanordningen, og utstyrets sikkerhet og anvendelighet må oppfylle de spesielle kravene, som for eksempel koblingsanlegget i fordelingsanordningen.Utstyret i overspenningsklasse II er det energiforbrukende utstyret drevet av distribusjonsanordning, slik som belastning for hjemmebruk og lignende formål.Utstyret av overspenningsklasse I kobles til utstyret som begrenser den transiente overspenningen til et svært lavt nivå, for eksempel elektronisk krets med overspenningsvern.For utstyr som ikke forsynes direkte av lavspentnett, må det tas hensyn til maksimal spenning og alvorlig kombinasjon av ulike situasjoner som kan oppstå i systemutstyr.
|<12>
Elektrisk felt er delt inn i uniformt elektrisk felt og ikke-uniformt elektrisk felt.I lavspenningsbryteranlegg anses det generelt å være i tilfelle av ujevnt elektrisk felt.Frekvensproblemet er fortsatt under vurdering.Generelt har lav frekvens liten innflytelse på isolasjonskoordinering, men høy frekvens har fortsatt innflytelse, spesielt på isolasjonsmaterialer.
1.2 makromiljøet til utstyret knyttet til isolasjonskoordineringen og miljøforholdene påvirker isolasjonskoordineringen.Fra kravene til gjeldende praktiske anvendelse og standarder, tar endringen av lufttrykk bare hensyn til endringen av lufttrykket forårsaket av høyden.Den daglige lufttrykksendringen har blitt ignorert, og faktorene temperatur og fuktighet har også blitt ignorert.Men hvis det er mer nøyaktige krav, vil lufttrykket endres i henhold til kravene i standardene. Disse faktorene bør også tas i betraktning.Fra mikromiljøet bestemmer makromiljøet mikromiljøet, men mikromiljøet kan være bedre eller verre enn makromiljøutstyret.De forskjellige beskyttelsesnivåene, oppvarming, ventilasjon og støv på skallet kan påvirke mikromiljøet.Mikromiljøet har klare bestemmelser i relevante standarder, som legger grunnlaget for utformingen av produktene.
1.3 problemene med isolasjonskoordinering og isolasjonsmaterialer er ganske komplekse.Det er forskjellig fra gass, og det er et isolerende medium som ikke kan gjenvinnes når det først er skadet.Selv en utilsiktet overspenningshendelse kan forårsake permanent skade.Ved langvarig bruk vil isolasjonsmaterialene møte forskjellige situasjoner, for eksempel utslippsulykker. Isolasjonsmaterialet i seg selv vil akselerere aldringsprosessen på grunn av forskjellige faktorer som har akkumulert i lang tid, for eksempel termisk stress, temperatur, mekanisk påvirkning og annet stresser.For isolasjonsmaterialer, på grunn av mangfoldet av varianter, er egenskapene til isolasjonsmaterialer ikke ensartede, selv om det er mange indikatorer.Dette medfører noen vanskeligheter ved valg og bruk av isolasjonsmaterialer, som er grunnen til at andre egenskaper ved isolasjonsmaterialer, som termisk spenning, mekaniske egenskaper, delvis utladning, etc., ikke vurderes i dag.
2. Verifikasjon av isolasjonskoordinering
For tiden er den optimale metoden for å verifisere isolasjonskoordinering å bruke impulsdielektrisk test, og forskjellige nominelle impulsspenningsverdier kan velges for forskjellig utstyr.
2.1 isolasjonstilpasning av nominell impulsspenning til utstyret er 1,2/50 ved nominell impulsspenningstesten μ S bølgeform.
Utgangsimpedansen til impulsgeneratoren til impulsteststrømforsyningen bør være mer enn 500 generelt Ω， Den nominelle impulsspenningsverdien skal bestemmes i henhold til brukssituasjonen, overspenningskategorien og langtidsbruksspenningen til utstyret, og skal korrigeres i henhold til utstyret. til tilsvarende høyde.For tiden brukes noen testbetingelser på lavspenningsbryteranlegget.Dersom det ikke er en klar bestemmelse om fuktighet og temperatur, bør det også være innenfor anvendelsesområdet for standarden for komplette koblingsanlegg.Hvis utstyrsbruksmiljøet er utenfor gjeldende omfang av brytersettet, må det anses å være korrigert.Korreksjonsforholdet mellom lufttrykk og temperatur er som følger:
K=P/101,3 × 293( Δ T+293)
K — korreksjonsparametere for lufttrykk og temperatur
Δ T – temperaturforskjell K mellom faktisk (laboratorie) temperatur og T = 20 ℃
P – faktisk trykk kPa
2.2 for lavspenningsbryterutstyr, AC- eller DC-test kan brukes til å erstatte impulsspenningstest for dielektrisk test av alternativ impulsspenning, men denne typen testmetode er mer alvorlig enn impulsspenningstest, og den bør avtales av produsenten.
Varigheten av eksperimentet er 3 sykluser når det gjelder kommunikasjon.
DC-test, hver fase (positiv og negativ) påført henholdsvis spenning tre ganger, hver gang varigheten er 10ms.
I dagens situasjon i Kina, i høy- og lavspente elektriske produkter, er isolasjonskoordinering av utstyr fortsatt et stort problem.På grunn av den formelle innføringen av isolasjonskoordineringskonsept i lavspentkoblingsanlegg og kontrollutstyr, er det bare snakk om nesten to år.Derfor er det et viktigere problem å håndtere og løse isolasjonskoordineringsproblemet i produktet.
Henvisning:
[1] Iec439-1 lavspenningskoblingsutstyr og kontrollutstyr – Del I: typetest og deltypetest komplett utstyr [s].
Iec890 kontroller temperaturstigningen til lavspenningsbryter- og kontrollutstyr gjennom noen type testsett ved hjelp av ekstrapoleringsmetode.
Innleggstid: 20. februar 2023