Kokkuvõte: 1987. aastal koostas Rahvusvahelise Elektrotehnikakomisjoni (IEC) 17D tehniline alamkomitee tehnilise dokumendi pealkirjaga "Ic439 1. lisa isolatsiooni koordineerimise nõuded", mis võttis ametlikult kasutusele isolatsiooni koordineerimise madalpinge lülitusseadmetes ja juhtimisseadmetes. varustus.Hiina praeguses olukorras on kõrge ja madalpinge elektritoodete puhul seadmete isolatsiooni koordineerimine endiselt suur probleem.Isolatsiooni koordineerimise kontseptsiooni ametliku kasutuselevõtu tõttu madalpinge lülitus- ja juhtimisseadmetes on see vaid peaaegu kahe aasta küsimus.Seetõttu on olulisem probleem tegeleda ja lahendada toote isolatsiooni koordineerimise probleem.
Märksõnad: Madalpinge jaotusseadmete isolatsioon ja isolatsioonimaterjalid
Isolatsiooni koordineerimine on elektriseadmete toodete ohutusega seotud oluline teema, millele on alati igast aspektist tähelepanu pööratud.Isolatsiooni koordineerimist kasutati esmakordselt kõrgepinge elektritoodetes.1987. aastal koostas Rahvusvahelise Elektrotehnikakomisjoni (IEC) 17D tehniline alamkomitee tehnilise dokumendi pealkirjaga "Ic439 1. lisa isolatsiooni koordineerimise nõuded", mis võttis ametlikult kasutusele madalpinge jaotus- ja juhtimisseadmete isolatsiooni koordineerimise.Mis puudutab meie riigi tegelikku olukorda, siis kõrge- ja madalpinge elektritoodete puhul on endiselt suureks probleemiks seadmete isolatsiooni koordineerimine.Statistika näitab, et isolatsioonisüsteemi põhjustatud õnnetused moodustavad Hiinas 50–60% elektritoodetest.Pealegi on alles kaks aastat sellest, kui isolatsiooni koordineerimise kontseptsiooni on ametlikult kasutatud madalpinge lülitus- ja juhtimisseadmetes.Seetõttu on olulisem probleem tegeleda ja lahendada toote isolatsiooni koordineerimise probleem.
2. Isolatsiooni koordineerimise aluspõhimõte
Isolatsiooni kooskõlastamine tähendab, et seadmete elektriisolatsiooni omadused valitakse vastavalt seadme kasutustingimustele ja ümbritsevale keskkonnale.Ainult siis, kui seadme konstruktsioon põhineb selle funktsiooni tugevusel, mida see eeldatava eluea jooksul täidab, saab isolatsiooni koordineerida.Isolatsiooni koordineerimise probleem ei tulene mitte ainult seadme välisküljest, vaid ka seadmest endast.See on kõiki aspekte hõlmav probleem, mida tuleks käsitleda kõikehõlmavalt.Põhipunktid on jagatud kolme ossa: esiteks seadmete kasutustingimused;Teine on seadmete kasutuskeskkond ja kolmas isolatsioonimaterjalide valik.
(1) Varustustingimused
Seadmete kasutustingimused viitavad peamiselt seadmete kasutatavale pingele, elektriväljale ja sagedusele.
1. Isolatsiooni koordinatsiooni ja pinge seos.Isolatsiooni koordinatsiooni ja pinge seose arvestamisel tuleb arvestada süsteemis esineda võivat pinget, seadmete tekitatavat pinget, nõutavat pidevat pinge talitlustaset ning isikuohutuse ja õnnetuse ohtu.
1. Pinge ja liigpinge klassifikatsioon, lainekuju.
a) Pideva toitesageduse pinge, konstantse R, m, s pingega
b) Ajutine liigpinge, võimsuse sageduse ülepinge pikka aega
c) Mööduv ülepinge, ülepinge mõne millisekundi või vähem, tavaliselt kõrge summutav võnkumine või mittevõnkumine.
——Mööduv liigpinge, tavaliselt ühesuunaline, saavutades tippväärtuse 20 μs
——Kiirlaine eelliigpinge: mööduv ülepinge, tavaliselt ühes suunas, saavutades tippväärtuse 0,1 μs
——Järsku lainefrondi liigpinge: mööduv liigpinge, tavaliselt ühes suunas, saavutades tippväärtuse TF ≤ 0,1 μs juures.Kogukestus on alla 3MS ja esineb superpositsioonivõnkumine ning võnkesagedus on vahemikus 30kHz
Ülaltoodud liigpinge tüübi järgi saab kirjeldada standardset pinge lainekuju.
2. Pikaajalise vahelduv- või alalispinge ja isolatsiooni koordineerimise vahelist seost käsitletakse nimipingena, isolatsiooni nimipingena ja tegeliku tööpingena.Süsteemi normaalses ja pikaajalises töös tuleks arvestada isolatsiooni nimipinge ja tegeliku tööpingega.Lisaks standardi nõuete täitmisele peaksime rohkem tähelepanu pöörama Hiina elektrivõrgu tegelikule olukorrale.Praeguses olukorras, kus Hiinas pole elektrivõrgu kvaliteet kõrge, on toodete projekteerimisel isolatsiooni koordineerimisel olulisem tegelik võimalik tööpinge.
Mööduva liigpinge ja isolatsiooni koordineerimise seos on seotud elektrisüsteemi juhitava liigpinge seisukorraga.Süsteemis ja seadmetes on palju liigpinge vorme.Ülepinge mõju tuleks käsitleda igakülgselt.Madalpingesüsteemis võivad ülepinget mõjutada mitmesugused tegurid.Seetõttu hinnatakse süsteemi liigpinget statistilise meetodiga, mis kajastab esinemise tõenäosuse kontseptsiooni, ja tõenäosusstatistika meetodil saab kindlaks teha, kas kaitsekontroll on vajalik.
2. Seadmete ülepingekategooria
Vastavalt seadmetingimustele jagatakse madalpingevõrgu toiteseadmete liigpingekategooria järgi nõutav pikaajaline pidev pinge töötase otse IV klassi.IV liigpingekategooria seadmed on jaotusseadme toiteotsas kasutatavad seadmed, näiteks eelmise astme ampermeeter ja voolukaitseseadmed.III liigpingeklassi seadmed on jaotusseadmesse paigaldamise ülesanne ning seadmete ohutus ja rakendatavus peavad vastama erinõuetele, näiteks jaotusseadmes olev lülitusseade.II liigpingeklassi seadmed on jaotusseadmest toidavad energiat tarbivad seadmed, näiteks koduseks kasutamiseks mõeldud koormus jms.I liigpingeklassi seadmed on ühendatud seadmetega, mis piiravad siirdeliigpinge väga madalale tasemele, näiteks ülepingekaitsega elektroonikalülitusega.Madalpingevõrgust otseselt mittetoidetavate seadmete puhul tuleb arvestada maksimaalse pingega ja erinevate olukordade tõsiste kombinatsioonidega, mis süsteemiseadmetes võivad tekkida.
Kui seade peab töötama kõrgema taseme liigpingekategooria olukorras ja seadmel endal ei ole piisavalt lubatud liigpingekategooriat, tuleb rakendada meetmeid ülepinge vähendamiseks kohas ja kasutada järgmisi meetodeid.
a) Ülepingekaitseseade
b) Eraldatud mähisega trafod
c) Mitmeharuline jaotussüsteem hajutatud ülekandelainega, mis läbib pingeenergiat
d) mahtuvus, mis on võimeline neelama liigpinge energiat
e) Summutusseade, mis on võimeline neelama liigpinge energiat
3. Elektriväli ja sagedus
Elektriväli jaguneb ühtlaseks elektriväljaks ja ebaühtlaseks elektriväljaks.Madalpinge lülitusseadmetes peetakse seda üldiselt ebaühtlase elektrivälja korral.Sagedusprobleem on endiselt kaalumisel.Üldiselt mõjutab madalsagedus isolatsiooni koordineerimist vähe, kuid kõrgel sagedusel on siiski mõju, eriti isolatsioonimaterjalide puhul.
(2) Isolatsiooni koordineerimise ja keskkonnatingimuste vaheline seos
Makrokeskkond, kus seadmed asuvad, mõjutab isolatsiooni koordineerimist.Praeguste praktiliste rakenduste ja standardite nõuetest arvestab õhurõhu muutus ainult kõrgusest tingitud õhurõhu muutust.Tähelepanuta on jäetud igapäevane õhurõhu muutus, samuti on tähelepanuta jäetud temperatuuri ja niiskuse tegurid.Kui aga nõuded on täpsemad, tuleks neid tegureid arvesse võtta.Mikrokeskkonnast määrab makrokeskkond mikrokeskkonna, kuid mikrokeskkond võib olla parem või halvem kui makrokeskkonna seadmed.Korpuse erinevad kaitsetasemed, küte, ventilatsioon ja tolm võivad mõjutada mikrokeskkonda.Mikrokeskkonnal on asjakohastes standardites selged sätted.Vaata tabelit 1, mis annab aluse toote disainile.
(3) Isolatsiooni koordineerimine ja isolatsioonimaterjalid
Isolatsioonimaterjali probleem on üsna keeruline, see erineb gaasist, see on isolatsioonimaterjal, mida ei saa pärast kahjustamist taastada.Isegi juhuslik ülepinge võib põhjustada püsivaid kahjustusi.Pikaajalisel kasutamisel puutuvad isolatsioonimaterjalid kokku mitmesugustes olukordades, näiteks tühjendusõnnetustega jne ning isolatsioonimaterjal ise on tingitud erinevatest pikka aega kogunenud teguritest, nagu termiline pinge Temperatuur, mehaaniline mõju ja muud pinged kiirenevad vananemisprotsess.Isolatsioonimaterjalide puhul ei ole isolatsioonimaterjalide omadused sortide mitmekesisuse tõttu ühtsed, kuigi näitajaid on palju.See raskendab isolatsioonimaterjalide valikut ja kasutamist, mistõttu ei võeta praegu arvesse isolatsioonimaterjalide muid omadusi, nagu termiline pinge, mehaanilised omadused, osaline tühjenemine jne.Ülaltoodud pinge mõju isolatsioonimaterjalidele on käsitletud IEC väljaannetes, millel võib praktilisel rakendamisel olla kvalitatiivne roll, kuid kvantitatiivseid juhiseid pole veel võimalik teha.Praegu kasutatakse isoleermaterjalide kvantitatiivsete indikaatoritena palju madalpinge elektritooteid, mida võrreldakse kolme rühma ja nelja tüüpi lekkemärgiindeksi CTI väärtusega ja lekkemärgikindluse indeksiga PTI.Lekkemärgiindeksit kasutatakse lekkejälje moodustamiseks, tilgutades veega saastunud vedelikku isolatsioonimaterjali pinnale.Kvantitatiivne võrdlus on antud.
Seda kindlat koguseindeksit on rakendatud toote disainile.
3. Isolatsiooni kooskõlastamise kontrollimine
Praegu on optimaalne meetod isolatsiooni koordineerimise kontrollimiseks kasutada impulssdielektrilist testi ja erinevatele seadmetele saab valida erinevaid nimiimpulssi pinge väärtusi.
1. Kontrollige nimiimpulsspinge testiga seadmete isolatsiooni koordineerimist
1,2/50 nimiimpulsspingest μ S lainekuju.
Impulsstesti toiteallika impulssgeneraatori väljundtakistus peaks üldiselt olema üle 500 Ω， Impulsi nimipinge väärtus määratakse vastavalt kasutusolukorrale, liigpingekategooriale ja seadme pikaajalisele kasutuspingele ning seda korrigeeritakse vastavalt vastavale kõrgusele.Praegu rakendatakse madalpinge jaotusseadmetele mõningaid katsetingimusi.Kui niiskuse ja temperatuuri kohta pole selgeid sätteid, peaks see kuuluma ka komplektsete jaotusseadmete standardi kohaldamisalasse.Kui seadmete kasutuskeskkond on väljaspool lülitusseadmete komplekti kohaldatavat ulatust, tuleb see lugeda parandatuks.Õhurõhu ja temperatuuri vaheline korrektsioonisuhe on järgmine:
K=P/101,3 × 293(Δ T＋293)
K – õhurõhu ja temperatuuri korrektsiooniparameetrid
Δ T – temperatuuride erinevus K tegeliku (labori) temperatuuri ja T = 20 ℃ vahel
P – tegelik rõhk kPa
2. Alternatiivse impulsspinge dielektriline test
Madalpinge jaotusseadmete puhul võib impulsspinge testi asemel kasutada vahelduv- või alalisvoolutesti, kuid selline katsemeetod on raskem kui impulsspinge test ja sellega peaks kokku leppima tootja.
Eksperimendi kestvus on suhtluse korral 3 tsüklit.
Alalisvoolu test, iga faas (positiivne ja negatiivne) rakendas pinget vastavalt kolm korda, iga aja kestus on 10 ms.
1. Tüüpilise liigpinge määramine.
2. Koordineerida vastupidavuspinge määramisega.
3. Nimiisolatsioonitaseme määramine.
4. Isolatsiooni kooskõlastamise üldine kord.
Postitusaeg: 20. veebruar 2023