Abstrakt: Isoleringskoordinering er et vigtigt spørgsmål relateret til sikkerheden af elektrisk udstyrsprodukter og har altid været opmærksom på fra alle aspekter.Isoleringskoordinering blev først brugt i højspændingselektriske produkter.I Kina tegner ulykken forårsaget af isoleringssystem sig for 50% til 60% af de elektriske produkter i Kina.Det er kun to år siden, at konceptet med isoleringskoordinering formelt blev citeret i lavspændingsanlæg og kontroludstyr.Derfor er det et vigtigere problem at håndtere og løse isoleringskoordinationsproblemet i produktet korrekt, og der skal lægges tilstrækkelig vægt på det.
Nøgleord: isolering og isoleringsmaterialer af lavspændingsanlæg
0. Indledning
Lavspændingskoblingen er ansvarlig for styring, beskyttelse, måling, konvertering og distribution af elektrisk energi i lavspændingsstrømforsyningssystemet.Da lavspændingsanlægget går dybt ind i produktionsstedet, offentlige steder, boliger og andre steder, kan man sige, at alle steder, hvor der anvendes elektrisk udstyr, skal være udstyret med lavspændingsudstyr.Omkring 80 % af energien i Kina leveres gennem lavspændingsanlæg.Udviklingen af lavspændingsanlæg er afledt af materialeindustri, elektriske lavspændingsapparater, forarbejdningsteknologi og -udstyr Infrastrukturkonstruktion og folks levestandard, så niveauet af lavspændingsanlæg afspejler den økonomiske styrke, videnskab og teknologi og levestandarden for en land fra den ene side.
1. Grundlæggende princip for isoleringskoordinering
Isoleringskoordinering betyder, at udstyrets elektriske isoleringsegenskaber vælges i overensstemmelse med udstyrets driftsforhold og omgivende miljø.Først når designet af udstyret er baseret på styrken af den funktion, det bærer i sin forventede levetid, kan isoleringskoordineringen realiseres.Problemet med isoleringskoordinering kommer ikke kun fra ydersiden af udstyret, men også fra udstyret selv.Det er et problem, der involverer alle aspekter, som bør overvejes grundigt.Hovedpunkterne er opdelt i tre dele: for det første udstyrets brugsbetingelser;Det andet er udstyrets brugsmiljø, og det tredje er valget af isoleringsmaterialer.
1.1 udstyrs brugsbetingelser brugsbetingelserne for udstyr refererer hovedsageligt til den spænding, elektriske felt og frekvens, der bruges af udstyret.
1.1.1 sammenhæng mellem isolationskoordination og spænding.Ved overvejelse af forholdet mellem isolationskoordination og spænding skal den spænding, der kan forekomme i systemet, spænding genereret af udstyret, påkrævet kontinuerlig spændingsdriftsniveau og faren for personlig sikkerhed og ulykke tages i betragtning.
① Klassificering af spænding og overspænding, bølgeform.
A. kontinuerlig strømfrekvensspænding, med konstant R, m, s spænding;
B. midlertidig overspænding, strømfrekvens overspænding i lang tid;
C transient overspænding, overspænding i nogle få millisekunder eller mindre, er normalt højdæmpende oscillation eller ikke-oscillation.
——En transient overspænding, sædvanligvis envejs, når en topværdi på 20 μ sTp5000 μ Mellem S, varigheden af bølgehale T2 ≤ 20ms.
——Hurtig bølge for-overspænding: en transient overspænding, sædvanligvis i én retning, der når en topværdi på 0,1 μ sT120 μ s.Bølgehale varighed T2 ≤ 300 μ s.
——Stejl bølgefrontoverspænding: en transient overspænding, sædvanligvis i én retning, der når spidsværdi ved TF ≤ 0,1 μs.Den samlede varighed er 3MS, og der er overlejret oscillation, og frekvensen af oscillation er mellem 30kHz og 100MHz.
D. kombineret (midlertidig, langsom fremad, hurtig, stejl) overspænding.
I henhold til ovenstående overspændingstype kan standardspændingsbølgeformen beskrives.
② Forholdet mellem langsigtet AC- eller DC-spænding og isolationskoordinering bør tage højde for nominel spænding, nominel isolationsspænding og faktisk arbejdsspænding.Ved normal og langvarig drift af systemet bør den nominelle isolationsspænding og den faktiske arbejdsspænding tages i betragtning.Ud over at opfylde kravene i standarden, bør vi være opmærksomme på den faktiske situation i Kinas elnet.I den nuværende situation, hvor kvaliteten af elnettet ikke er høj i Kina, når man designer produkter, er den faktiske mulige arbejdsspænding vigtigere for isoleringskoordinering.
③ Forholdet mellem transient overspænding og isolationskoordinering er relateret til tilstanden af kontrolleret overspænding i det elektriske system.I systemet og udstyret er der mange former for overspænding.Påvirkningen af overspænding bør overvejes grundigt.I lavspændingsstrømsystemer kan overspænding blive påvirket af forskellige variable faktorer.Derfor vurderes overspændingen i systemet ved statistisk metode, hvilket afspejler et begreb om sandsynlighed for forekomst, og det kan bestemmes ved metoden med sandsynlighedsstatistik, om beskyttelseskontrol er nødvendig.
1.1.2 Overspændingskategorien af udstyr skal opdeles i IV-klasse direkte fra overspændingskategorien for lavspændingsnetstrømforsyningsudstyr i henhold til det langsigtede kontinuerlige spændingsdriftsniveau, der kræves af udstyrets brugsbetingelser.Udstyret i overspændingskategori IV er det udstyr, der bruges i strømforsyningsenden af distributionsenheden, såsom amperemeter og strømbeskyttelsesudstyr fra det foregående trin.Udstyret af overspændingsklasse III er opgaven med installation i fordeleranordningen, og udstyrets sikkerhed og anvendelighed skal opfylde de særlige krav, såsom koblingsanlægget i fordeleranordningen.Udstyret i overspændingsklasse II er det energiforbrugende udstyr, der drives af distributionsenhed, såsom belastningen til hjemmebrug og lignende formål.Udstyret af overspændingsklasse I er tilsluttet det udstyr, som begrænser den transiente overspænding til et meget lavt niveau, såsom elektronisk kredsløb med overspændingsbeskyttelse.For udstyr, der ikke forsynes direkte af lavspændingsnettet, skal den maksimale spænding og alvorlige kombination af forskellige situationer, der kan opstå i systemudstyr, tages i betragtning.
|<12>
Elektrisk felt er opdelt i ensartet elektrisk felt og ikke-ensartet elektrisk felt.I lavspændingsanlæg anses det generelt for at være i tilfælde af uensartet elektrisk felt.Frekvensproblemet er stadig under overvejelse.Generelt har lav frekvens ringe indflydelse på isoleringskoordinationen, men høj frekvens har stadig indflydelse, især på isoleringsmaterialer.
1.2 udstyrets makromiljø relateret til isoleringskoordineringen og miljøforhold påvirker isoleringskoordineringen.Ud fra kravene i den nuværende praktiske anvendelse og standarder tager ændringen af lufttrykket kun højde for ændringen af lufttrykket forårsaget af højden.Den daglige lufttryksændring er blevet ignoreret, og faktorerne temperatur og fugtighed er også blevet ignoreret.Men hvis der er mere præcise krav, vil lufttrykket blive ændret i henhold til kravene i standarderne. Disse faktorer bør også tages i betragtning.Fra mikromiljøet bestemmer makromiljøet mikromiljøet, men mikromiljøet kan være bedre eller værre end makromiljøudstyret.Skallens forskellige beskyttelsesniveauer, opvarmning, ventilation og støv kan påvirke mikromiljøet.Mikromiljøet har klare bestemmelser i relevante standarder, som danner grundlag for produkternes design.
1.3 problemerne med isoleringskoordinering og isoleringsmaterialer er ret komplekse.Det er forskelligt fra gas, og det er et isolerende medium, der ikke kan genvindes, når det først er beskadiget.Selv en utilsigtet overspændingshændelse kan forårsage permanent skade.Ved langvarig brug vil isoleringsmaterialerne støde på forskellige situationer, såsom udledningsulykker. Isoleringsmaterialet i sig selv vil fremskynde sin ældningsproces på grund af forskellige faktorer, der er akkumuleret i lang tid, såsom termisk stress, temperatur, mekanisk påvirkning og andre understreger.For isoleringsmaterialer er karakteristikaene af isoleringsmaterialer på grund af de forskellige varianter ikke ensartede, selvom der er mange indikatorer.Dette medfører nogle vanskeligheder ved udvælgelsen og brugen af isoleringsmaterialer, hvilket er grunden til, at andre egenskaber ved isoleringsmaterialer, såsom termisk spænding, mekaniske egenskaber, delvis afladning osv., ikke overvejes på nuværende tidspunkt.
2. Verifikation af isoleringskoordinering
På nuværende tidspunkt er den optimale metode til at verificere isolationskoordinering at bruge impulsdielektrisk test, og forskellige nominelle impulsspændingsværdier kan vælges for forskelligt udstyr.
2.1 udstyrets nominelle impulsspænding, der matcher isoleringen, er 1,2/50 ved den nominelle impulsspændingstesten μS bølgeform.
Udgangsimpedansen for impulsgeneratoren for impulsteststrømforsyningen skal være mere end 500 generelt Ω， Den nominelle impulsspændingsværdi skal bestemmes i henhold til brugssituationen, overspændingskategorien og langtidsbrugsspændingen for udstyret og skal korrigeres i henhold til udstyrets brugssituation. til den tilsvarende højde.På nuværende tidspunkt anvendes nogle testbetingelser på lavspændingsafbryderen.Hvis der ikke er en klar bestemmelse om fugt og temperatur, bør det også være inden for anvendelsesområdet for standarden for komplet koblingsudstyr.Hvis udstyrsbrugsmiljøet ligger uden for koblingssættets gældende anvendelsesområde, skal det anses for at være rettet.Korrektionsforholdet mellem lufttryk og temperatur er som følger:
K=P/101,3 × 293( Δ T+293)
K — korrektionsparametre for lufttryk og temperatur
Δ T – temperaturforskel K mellem faktisk (laboratorie) temperatur og T = 20 ℃
P – faktisk tryk kPa
2.2 for lavspændingskoblingsudstyr, AC- eller DC-test kan bruges til at erstatte impulsspændingstest til dielektrisk test af alternativ impulsspænding, men denne form for testmetode er mere alvorlig end impulsspændingstest, og det bør være godkendt af producenten.
Varigheden af eksperimentet er 3 cyklusser i tilfælde af kommunikation.
DC-test, hver fase (positiv og negativ) påført henholdsvis spænding tre gange, hver gang varighed er 10ms.
I den nuværende situation i Kina, i høj- og lavspændingselektriske produkter, er isoleringskoordinering af udstyr stadig et stort problem.På grund af den formelle introduktion af isolationskoordineringskoncept i lavspændingsanlæg og kontroludstyr er det kun et spørgsmål om næsten to år.Derfor er det et vigtigere problem at håndtere og løse isoleringskoordinationsproblemet i produktet.
Reference:
[1] Iec439-1 lavspændingskoblingsudstyr og kontroludstyr – Del I: typetest og deltypetest komplet udstyr [s].
Iec890 kontrollerer temperaturstigningen på lavspændingskoblingsudstyr og kontroludstyr gennem nogle typetestsæt ved ekstrapolationsmetode.
Indlægstid: 20-2-2023