Tiivistelmä: eristyskoordinointi on tärkeä sähkölaitetuotteiden turvallisuuteen liittyvä asia, ja siihen on aina kiinnitetty huomiota kaikilta osin.Eristyksen koordinointia käytettiin ensimmäisen kerran korkeajännitesähkötuotteissa.Kiinassa eristysjärjestelmän aiheuttamat onnettomuudet kattavat 50–60 % Kiinan sähkötuotteista.On vain kaksi vuotta siitä, kun eristyksen koordinoinnin käsite on virallisesti lainattu pienjännitekojeistoissa ja ohjauslaitteissa.Siksi on tärkeämpää käsitellä ja ratkaista tuotteen eristyskoordinaatioongelma oikein, ja siihen tulee kiinnittää riittävästi huomiota.
Avainsanat: pienjännitekojeiston eristys ja eristysmateriaalit
0. Johdanto
Pienjännitekojeisto vastaa sähköenergian ohjauksesta, suojauksesta, mittauksesta, muuntamisesta ja jakelusta pienjännitesähköjärjestelmässä.Koska pienjännitekojeisto menee syvälle tuotantopaikalle, julkisiin tiloihin, asuin- ja muihin paikkoihin, voidaan sanoa, että kaikki sähkölaitteiden käyttöpaikat tulee varustaa pienjännitelaitteilla.Noin 80 % Kiinan sähköenergiasta toimitetaan pienjännitekojeistoilla.Pienjännitekojeiston kehitys on johdettu materiaaliteollisuudesta, pienjännitesähkölaitteista, prosessointitekniikasta ja -laitteista Infrastruktuurirakentaminen ja ihmisten elintaso, joten pienjännitekojeiston taso heijastaa maan taloudellista vahvuutta, tiedettä ja teknologiaa sekä elintasoa. maa yhdeltä puolelta.
1. Eristyksen koordinoinnin perusperiaate
Eristyskoordinaatio tarkoittaa sitä, että laitteiden sähköeristysominaisuudet valitaan laitteen käyttöolosuhteiden ja ympäristön mukaan.Eristyskoordinaatio voidaan toteuttaa vain silloin, kun laitteiston suunnittelu perustuu sen toiminnan lujuuteen, jonka se kantaa odotetussa käyttöiässä.Eristyksen koordinoinnin ongelma ei johdu vain laitteen ulkopuolelta vaan myös itse laitteesta.Se on kaikki näkökohdat kattava ongelma, jota tulee tarkastella kokonaisvaltaisesti.Pääkohdat on jaettu kolmeen osaan: ensinnäkin laitteiden käyttöolosuhteet;Toinen on laitteiden käyttöympäristö ja kolmas eristemateriaalien valinta.
1.1 laitteiden käyttöehdot laitteiden käyttöehdoilla tarkoitetaan pääasiassa laitteen käyttämää jännitettä, sähkökenttää ja taajuutta.
1.1.1 eristyksen koordinaation ja jännitteen välinen suhde.Eristyksen koordinaation ja jännitteen välistä suhdetta tarkasteltaessa tulee ottaa huomioon järjestelmässä mahdollisesti esiintyvä jännite, laitteiden tuottama jännite, vaadittu jatkuva jännitekäyttötaso sekä henkilöturvallisuuden ja tapaturman vaara.
① Jännitteen ja ylijännitteen luokitus, aaltomuoto.
A. jatkuva tehotaajuusjännite, vakiojännitteellä R, m, s;
B. tilapäinen ylijännite, tehotaajuuden ylijännite pitkään;
C-transienttiylijännite, ylijännite muutaman millisekunnin tai vähemmän, on yleensä korkean vaimennuksen värähtelyä tai ei-värähtelyä.
——Tavallisesti yksisuuntainen ohimenevä ylijännite, joka saavuttaa huippuarvon 20 μ sTp5000 μ Välillä S, aallon hännän kesto T2 ≤ 20 ms.
——Nopeaaaltoesiylijännite: ohimenevä ylijännite, yleensä yhteen suuntaan, saavuttaen huippuarvon 0,1 μ sT120 μs.Aallon hännän kesto T2 ≤ 300 μs.
——Jyrkkä aaltorintaman ylijännite: ohimenevä ylijännite, yleensä yhteen suuntaan, saavuttaen huippuarvon TF:llä ≤ 0,1 μs.Kokonaiskesto on 3MS, ja siinä on päällekkäinen värähtely ja värähtelytaajuus on 30 kHz - 100 MHz.
D. yhdistetty (väliaikainen, hidas eteenpäin, nopea, jyrkkä) ylijännite.
Yllä olevan ylijännitetyypin mukaan voidaan kuvata vakiojänniteaaltomuoto.
② Pitkäaikaisen vaihto- tai tasajännitteen ja eristyksen koordinoinnin välisessä suhteessa tulee ottaa huomioon nimellisjännite, nimellinen eristysjännite ja todellinen käyttöjännite.Järjestelmän normaalissa ja pitkäaikaisessa käytössä tulee ottaa huomioon nimellinen eristysjännite ja todellinen käyttöjännite.Standardin vaatimusten täyttämisen lisäksi meidän tulee kiinnittää huomiota Kiinan sähköverkon todelliseen tilanteeseen.Nykytilanteessa, jossa sähköverkon laatu ei ole Kiinassa korkea, tuotteita suunniteltaessa todellinen mahdollinen käyttöjännite on tärkeämpi eristyskoordinaatiossa.
③ Transienttiylijännitteen ja eristyksen koordinaation välinen suhde liittyy sähköjärjestelmän ohjatun ylijännitteen tilaan.Järjestelmässä ja laitteissa on monia ylijännitteen muotoja.Ylijännitteen vaikutusta tulee tarkastella kokonaisvaltaisesti.Pienjännitejärjestelmässä ylijännitteeseen voivat vaikuttaa useat muuttuvat tekijät.Siksi järjestelmän ylijännite arvioidaan tilastollisella menetelmällä, joka heijastaa esiintymistodennäköisyyden käsitettä, ja todennäköisyystilastomenetelmällä voidaan määrittää, tarvitaanko suojauksen ohjausta.
1.1.2 laitteiden ylijänniteluokka on jaettava IV-luokkaan suoraan pienjänniteverkon tehonsyöttölaitteiden ylijänniteluokasta laitteen käyttöolosuhteiden edellyttämän pitkäaikaisen jatkuvan jännitekäyttötason mukaan.Ylijännitekategorian IV laitteita ovat jakelulaitteen tehonsyöttöpäässä käytetyt laitteet, kuten edellisen vaiheen ampeerimittari- ja virtasuojalaitteet.Ylijänniteluokan III laitteet on asennustehtävä jakelulaitteeseen, ja laitteiden turvallisuuden ja soveltuvuuden tulee täyttää erityisvaatimukset, kuten jakolaitteen kytkinlaitteiston.Ylijänniteluokan II laitteet ovat sähköä kuluttavat sähkönjakelulaitteen laitteet, kuten kotikäyttöön ja vastaavaan käyttöön tarkoitettu kuorma.Ylijänniteluokan I laitteet on kytketty laitteisiin, jotka rajoittavat transienttiylijännitteen erittäin alhaiselle tasolle, kuten elektroniikkapiiriin ylijännitesuojalla.Laitteissa, joita ei syötetä suoraan pienjänniteverkosta, on otettava huomioon maksimijännite ja erilaisten tilanteiden vakava yhdistelmä, joita järjestelmälaitteissa voi esiintyä.
|<12>>
Sähkökenttä jaetaan tasaiseen sähkökenttään ja epätasaiseen sähkökenttään.Pienjännitekojeistoissa sen katsotaan yleensä olevan epätasaisen sähkökentän tapauksessa.Taajuusongelma on edelleen harkinnassa.Yleensä matalalla taajuudella on vain vähän vaikutusta eristyskoordinaatioon, mutta korkealla taajuudella on silti vaikutusta, erityisesti eristysmateriaaleihin.
1.2 eristyskoordinaatioon ja ympäristöolosuhteisiin liittyvä laitteiston makroympäristö vaikuttaa eristyskoordinaatioon.Nykyisen käytännön sovelluksen ja standardien vaatimuksista ilmanpaineen muutoksessa huomioidaan vain korkeuden aiheuttama ilmanpaineen muutos.Päivittäinen ilmanpaineen muutos on jätetty huomioimatta, ja myös lämpötilan ja kosteuden tekijät on jätetty huomioimatta.Kuitenkin, jos on tarkempia vaatimuksia, ilmanpainetta muutetaan standardien vaatimusten mukaisesti. Nämä tekijät tulee myös ottaa huomioon.Mikroympäristöstä makroympäristö määrittää mikroympäristön, mutta mikroympäristö voi olla parempi tai huonompi kuin makroympäristön laitteet.Vaipan eri suojaustasot, lämmitys, ilmanvaihto ja pöly voivat vaikuttaa mikroympäristöön.Mikroympäristössä on asiaankuuluvissa standardeissa selkeät säännökset, jotka muodostavat pohjan tuotteiden suunnittelulle.
1.3 eristyskoordinoinnin ja eristysmateriaalien ongelmat ovat varsin monimutkaisia.Se eroaa kaasusta, ja se on eristävä väliaine, jota ei voida ottaa talteen, kun se on vaurioitunut.Jopa vahingossa tapahtuva ylijännitetapahtuma voi aiheuttaa pysyviä vaurioita.Pitkäaikaisessa käytössä eristemateriaalit kohtaavat erilaisia tilanteita, kuten purkausonnettomuuksia, eristemateriaali itsessään nopeuttaa ikääntymisprosessiaan johtuen useista pitkään kertyneistä tekijöistä, kuten lämpöjännitys, lämpötila, mekaaninen vaikutus jne. korostaa.Eristysmateriaalien osalta eristysmateriaalien ominaisuudet eivät ole eri lajikkeiden vuoksi yhtenäisiä, vaikka indikaattoreita on monia.Tämä vaikeuttaa eristysmateriaalien valintaa ja käyttöä, minkä vuoksi muita eristemateriaalien ominaisuuksia, kuten lämpöjännitystä, mekaanisia ominaisuuksia, osittaista purkausta jne., ei tällä hetkellä oteta huomioon.
2. Eristyksen koordinaation tarkastus
Tällä hetkellä optimaalinen menetelmä eristyksen koordinaation varmentamiseen on käyttää impulssidielektristä testiä ja eri laitteille voidaan valita erilaisia nimellisimpulssijännitearvoja.
2.1 laitteen eristyssovitus nimellisimpulssijännite on 1,2/50 nimellisimpulssijännitteen testillä μ S aaltomuodolla.
Impulssitestivirtalähteen impulssigeneraattorin lähtöimpedanssin tulee olla yleensä yli 500 Ω， Nimellisimpulssijännitteen arvo määritetään käyttötilanteen, ylijänniteluokan ja laitteen pitkäaikaisen käyttöjännitteen mukaan ja korjataan vastaavasti. vastaavaan korkeuteen.Pienjännitekojeistossa sovelletaan tällä hetkellä joitain testiolosuhteita.Jos kosteudesta ja lämpötilasta ei ole selkeää määräystä, sen tulisi myös kuulua kokonaisia kojeistoja koskevan standardin soveltamisalaan.Jos laitteen käyttöympäristö on kojeistosarjan soveltuvan soveltamisalan ulkopuolella, se on katsottava korjatuksi.Ilmanpaineen ja lämpötilan välinen korjaussuhde on seuraava:
K=P/101,3 × 293(ΔT+293)
K — ilmanpaineen ja lämpötilan korjausparametrit
Δ T – lämpötilaero K todellisen (laboratorio) lämpötilan ja T = 20 ℃ välillä
P – todellinen paine kPa
2.2 pienjännitekojeistoille AC- tai DC-testiä voidaan käyttää korvaamaan impulssijännitetestiä vaihtoehtoisen impulssijännitteen dielektrisessä testauksessa, mutta tällainen testimenetelmä on pulssijännitetestiä ankarampi ja se tulee sopia valmistajan kanssa.
Kokeen kesto on 3 sykliä viestinnässä.
DC-testi, jokaiseen vaiheeseen (positiivinen ja negatiivinen) kohdistetaan jännite kolme kertaa, kunkin ajan kesto on 10 ms.
Kiinan nykyisessä tilanteessa korkean ja matalan jännitteen sähkötuotteissa laitteiden eristyskoordinointi on edelleen suuri ongelma.Koska eristyskoordinointikonsepti otettiin virallisesti käyttöön pienjännitekojeistoissa ja ohjauslaitteissa, se on vain lähes kahden vuoden kysymys.Siksi on tärkeämpää käsitellä ja ratkaista tuotteen eristyskoordinaatioongelma.
Viite:
[1] Pienjännitekojeistot ja ohjauslaitteet Iec439-1 – Osa I: tyyppitesti ja osatyyppitesti täydelliset laitteet [s].
Iec890 tarkistaa pienjännitekojeiston ja ohjauslaitteiden lämpötilan nousun joidenkin tyyppitestien avulla ekstrapolointimenetelmällä.
Postitusaika: 20.2.2023