Abstract: Noong 1987, ang teknikal na dokumento na pinamagatang "mga kinakailangan para sa koordinasyon ng pagkakabukod sa Supplement 1 hanggang iec439" ay binuo ng sub Technical Committee ng International Electrotechnical Commission (IEC) 17D, na pormal na nagpakilala ng insulation coordination sa low voltage switchgear at control kagamitan.Sa kasalukuyang sitwasyon ng Tsina, sa mataas at mababang boltahe na mga produktong elektrikal, ang pagkakabukod ng koordinasyon ng mga kagamitan ay isang malaking problema pa rin.Dahil sa pormal na pagpapakilala ng insulation coordination concept sa low voltage switchgear at control equipment, halos dalawang taon na lang.Samakatuwid, ito ay isang mas mahalagang problema upang harapin at lutasin ang problema sa koordinasyon ng pagkakabukod sa produkto.
Key words: Insulation at insulation materials para sa low voltage switchgear
Ang koordinasyon ng pagkakabukod ay isang mahalagang isyu na may kaugnayan sa kaligtasan ng mga produktong de-koryenteng kagamitan, at palaging binibigyang pansin mula sa lahat ng aspeto.Ang koordinasyon ng pagkakabukod ay unang ginamit sa mataas na boltahe na mga produktong elektrikal.Noong 1987, ang teknikal na dokumento na pinamagatang "mga kinakailangan para sa koordinasyon ng pagkakabukod sa Supplement 1 hanggang iec439" ay binuo ng sub Technical Committee ng International Electrotechnical Commission (IEC) 17D, na pormal na nagpakilala ng insulation coordination sa low voltage switchgear at control equipment.Sa aktuwal na sitwasyon ng ating bansa, malaking problema pa rin ang insulation coordination ng mga kagamitan sa high and low voltage electrical products.Ipinapakita ng mga istatistika na ang aksidente na dulot ng insulation system ay nagkakahalaga ng 50% - 60% ng mga produktong elektrikal sa China.Bukod dito, dalawang taon na lamang mula nang pormal na sinipi ang konsepto ng insulation coordination sa low voltage switchgear at control equipment.Samakatuwid, ito ay isang mas mahalagang problema upang harapin at lutasin ang problema sa koordinasyon ng pagkakabukod sa produkto.
2. Pangunahing prinsipyo ng koordinasyon ng pagkakabukod
Ang koordinasyon ng pagkakabukod ay nangangahulugan na ang mga katangian ng pagkakabukod ng elektrikal ng kagamitan ay pinili ayon sa mga kondisyon ng serbisyo at nakapaligid na kapaligiran ng kagamitan.Tanging kapag ang disenyo ng kagamitan ay nakabatay sa lakas ng pagpapaandar na dala nito sa inaasahang buhay nito, maisasakatuparan ang koordinasyon ng pagkakabukod.Ang problema sa koordinasyon ng pagkakabukod ay hindi lamang nagmumula sa labas ng kagamitan kundi pati na rin sa kagamitan mismo.Ito ay isang problema na kinasasangkutan ng lahat ng aspeto, na dapat isaalang-alang nang komprehensibo.Ang mga pangunahing punto ay nahahati sa tatlong bahagi: una, ang mga kondisyon ng paggamit ng kagamitan;Ang pangalawa ay ang kapaligiran ng paggamit ng kagamitan, at ang pangatlo ay ang pagpili ng mga materyales sa pagkakabukod.
(1) Mga kondisyon ng kagamitan
Ang mga kondisyon ng paggamit ng kagamitan ay pangunahing tumutukoy sa boltahe, electric field at dalas na ginagamit ng kagamitan.
1. Relasyon sa pagitan ng insulation coordination at boltahe.Sa pagsasaalang-alang sa relasyon sa pagitan ng insulation coordination at boltahe, ang boltahe na maaaring mangyari sa system, boltahe na nabuo ng kagamitan, kinakailangang tuluy-tuloy na antas ng operasyon ng boltahe, at ang panganib ng personal na kaligtasan at aksidente ay dapat isaalang-alang.
1. Pag-uuri ng boltahe at overvoltage, waveform.
a) Patuloy na boltahe ng dalas ng kuryente, na may pare-parehong boltahe ng R, m, s
b) Pansamantalang overvoltage, overvoltage sa dalas ng kuryente sa mahabang panahon
c) Lumilipas na overvoltage, sobrang boltahe sa loob ng ilang millisecond o mas kaunti, kadalasang mataas ang damping oscillation o non oscillation.
——Isang lumilipas na overvoltage, kadalasang one-way, na umaabot sa peak value na 20 μ s
——Fast wave pre overvoltage: Isang lumilipas na overvoltage, kadalasan sa isang direksyon, na umaabot sa peak value na 0.1 μ s
——Steep wave front overvoltage: Isang transient overvoltage, kadalasan sa isang direksyon, na umaabot sa peak value sa TF ≤ 0.1 μ s.Ang kabuuang tagal ay mas mababa sa 3MS, at mayroong superposition oscillation, at ang frequency ng oscillation ay nasa pagitan ng 30kHz < f < 100MHz.
d) Pinagsamang (pansamantala, mabagal na pasulong, mabilis, matarik) na overvoltage.
Ayon sa uri ng overvoltage sa itaas, ang karaniwang waveform ng boltahe ay maaaring inilarawan.
2. Ang ugnayan sa pagitan ng pangmatagalang boltahe ng AC o DC at koordinasyon ng pagkakabukod ay dapat ituring bilang na-rate na boltahe, na-rate na boltahe ng pagkakabukod at aktwal na boltahe sa pagtatrabaho.Sa normal at pangmatagalang operasyon ng system, dapat isaalang-alang ang rated insulation boltahe at aktwal na gumaganang boltahe.Bilang karagdagan sa pagtugon sa mga kinakailangan ng pamantayan, dapat nating bigyan ng higit na pansin ang aktwal na sitwasyon ng power grid ng China.Sa kasalukuyang sitwasyon na ang kalidad ng grid ng kapangyarihan ay hindi mataas sa China, kapag nagdidisenyo ng mga produkto, ang aktwal na posibleng boltahe sa pagtatrabaho ay mas mahalaga para sa koordinasyon ng pagkakabukod.
Ang ugnayan sa pagitan ng transient overvoltage at insulation coordination ay nauugnay sa kondisyon ng kinokontrol na over-voltage sa electrical system.Sa sistema at kagamitan, maraming anyo ng overvoltage.Ang impluwensya ng overvoltage ay dapat isaalang-alang nang komprehensibo.Sa mababang boltahe na sistema ng kuryente, ang overvoltage ay maaaring maapektuhan ng iba't ibang mga variable na kadahilanan.Samakatuwid, ang overvoltage sa sistema ay sinusuri sa pamamagitan ng istatistikal na pamamaraan, na sumasalamin sa isang konsepto ng posibilidad ng paglitaw, At ito ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng paraan ng mga istatistika ng probabilidad kung kinakailangan ang kontrol sa proteksyon.
2. Overvoltage na kategorya ng kagamitan
Ayon sa mga kondisyon ng kagamitan, ang pangmatagalang patuloy na antas ng operasyon ng boltahe na kinakailangan ay direktang mahahati sa IV class sa pamamagitan ng kategoryang overvoltage ng power supply equipment ng mababang boltahe grid.Ang kagamitan ng overvoltage na kategorya IV ay ang kagamitang ginagamit sa dulo ng power supply ng distribution device, tulad ng ammeter at kasalukuyang kagamitan sa proteksyon ng nakaraang yugto.Ang kagamitan ng class III overvoltage ay ang gawain ng pag-install sa distribution device, at ang kaligtasan at applicability ng equipment ay dapat matugunan ang mga espesyal na kinakailangan, tulad ng switchgear sa distribution device.Ang kagamitan ng overvoltage class II ay ang mga kagamitan sa pagkonsumo ng enerhiya na pinapagana ng distribution device, gaya ng load para sa gamit sa bahay at mga katulad na layunin.Ang kagamitan ng overvoltage class I ay konektado sa kagamitan na naglilimita sa transient overvoltage sa isang napakababang antas, tulad ng electronic circuit na may over-voltage na proteksyon.Para sa mga kagamitan na hindi direktang ibinibigay ng mababang boltahe na grid, ang pinakamataas na boltahe at seryosong kumbinasyon ng iba't ibang mga sitwasyon na maaaring mangyari sa kagamitan ng system ay dapat isaalang-alang.
Kapag ang kagamitan ay gagana sa sitwasyon ng mas mataas na antas ng kategorya ng overvoltage, at ang kagamitan mismo ay walang sapat na pinapayagang kategorya ng overvoltage, ang mga hakbang ay dapat gawin upang bawasan ang overvoltage sa lugar, at ang mga sumusunod na pamamaraan ay maaaring gamitin.
a) Labis na boltahe na proteksyon na aparato
b) Mga transformer na may nakahiwalay na paikot-ikot
c) Isang multi branch circuit distribution system na may distributed transfer wave na dumadaan sa boltahe na enerhiya
d) Capacitance na may kakayahang sumipsip ng surge overvoltage na enerhiya
e) Damping device na may kakayahang sumipsip ng surge overvoltage energy
3. Electric field at frequency
Ang electric field ay nahahati sa pare-parehong electric field at hindi pare-parehong electric field.Sa mababang boltahe switchgear, ito ay karaniwang itinuturing na sa kaso ng hindi pare-parehong electric field.Ang problema sa dalas ay isinasaalang-alang pa rin.Sa pangkalahatan, ang mababang dalas ay may maliit na impluwensya sa koordinasyon ng pagkakabukod, ngunit ang mataas na dalas ay may impluwensya pa rin, lalo na sa mga materyales sa pagkakabukod.
(2) Ang kaugnayan sa pagitan ng koordinasyon ng pagkakabukod at mga kondisyon sa kapaligiran
Ang macro environment kung saan matatagpuan ang kagamitan ay nakakaapekto sa insulation coordination.Mula sa mga kinakailangan ng kasalukuyang praktikal na aplikasyon at mga pamantayan, ang pagbabago ng presyon ng hangin ay isinasaalang-alang lamang ang pagbabago ng presyon ng hangin na dulot ng altitude.Ang pang-araw-araw na pagbabago sa presyon ng hangin ay hindi pinansin, at ang mga kadahilanan ng temperatura at halumigmig ay hindi rin pinansin.Gayunpaman, kung mayroong mas tumpak na mga kinakailangan, dapat isaalang-alang ang mga salik na ito.Mula sa micro environment, tinutukoy ng macro environment ang micro environment, ngunit ang micro environment ay maaaring mas mabuti o mas masahol pa kaysa sa macro environment equipment.Ang iba't ibang antas ng proteksyon, pag-init, bentilasyon at alikabok ng shell ay maaaring makaapekto sa micro environment.Ang micro environment ay may malinaw na probisyon sa mga kaugnay na pamantayan.Tingnan ang Talahanayan 1, na nagbibigay ng batayan para sa disenyo ng produkto.
(3) Koordinasyon ng pagkakabukod at mga materyales sa pagkakabukod
Ang problema ng insulating material ay medyo kumplikado, ito ay naiiba sa gas, ito ay isang insulation medium na hindi na mababawi kapag nasira.Kahit na ang aksidenteng overvoltage na kaganapan ay maaaring magdulot ng permanenteng pinsala.Sa pangmatagalang paggamit, ang mga materyales sa pagkakabukod ay makakaharap ng iba't ibang mga sitwasyon, tulad ng mga aksidente sa paglabas, atbp. ang proseso ng pagtanda.Para sa mga materyales sa pagkakabukod, dahil sa iba't ibang uri, ang mga katangian ng mga materyales sa pagkakabukod ay hindi pare-pareho, bagaman mayroong maraming mga tagapagpahiwatig.Nagdudulot ito ng ilang kahirapan sa pagpili at paggamit ng mga insulating material, na siyang dahilan kung bakit hindi isinasaalang-alang sa kasalukuyan ang iba pang mga katangian ng mga materyales sa pagkakabukod, tulad ng thermal stress, mekanikal na katangian, partial discharge, atbp.Ang impluwensya ng stress sa itaas sa mga materyales sa pagkakabukod ay tinalakay sa mga publikasyon ng IEC, na maaaring maglaro ng isang husay na papel sa praktikal na aplikasyon, ngunit hindi pa posible na gumawa ng quantitative guidance.Sa kasalukuyan, mayroong maraming mga mababang boltahe na mga de-koryenteng produkto na ginagamit bilang mga tagapagpahiwatig ng dami para sa mga insulating materyales, na kung saan ay inihambing sa CTI halaga ng leakage mark index, na maaaring nahahati sa tatlong grupo at apat na uri, at ang paglaban sa leakage mark index PTI.Ang leakage mark index ay ginagamit upang bumuo ng leakage trace sa pamamagitan ng pag-drop ng kontaminadong tubig na likido sa ibabaw ng insulation material.Ibinigay ang quantitative comparison.
Ang tiyak na index ng dami na ito ay inilapat sa disenyo ng produkto.
3. Pagpapatunay ng koordinasyon ng pagkakabukod
Sa kasalukuyan, ang pinakamainam na paraan upang mapatunayan ang pagkakabukod ng koordinasyon ay ang paggamit ng impulse dielectric test, at ang iba't ibang mga halaga ng rate ng boltahe ng impulse ay maaaring mapili para sa iba't ibang kagamitan.
1. I-verify ang insulation coordination ng mga kagamitan na may rated impulse voltage test
1.2/50 ng rated impulse voltage μ S wave form.
Ang output impedance ng impulse generator ng impulse test power supply ay dapat na higit sa 500 sa pangkalahatan Ω， Ang na-rate na halaga ng boltahe ng impulse ay dapat matukoy ayon sa sitwasyon ng paggamit, kategorya ng overvoltage at pangmatagalang paggamit ng boltahe ng kagamitan, at dapat itama ayon sa sa kaukulang altitude.Sa kasalukuyan, ang ilang mga kondisyon ng pagsubok ay inilalapat sa mababang boltahe switchgear.Kung walang malinaw na takda sa halumigmig at temperatura, dapat din itong nasa saklaw ng aplikasyon ng pamantayan para sa kumpletong switchgear.Kung ang kapaligiran ng paggamit ng kagamitan ay lampas sa naaangkop na saklaw ng set ng switchgear, dapat itong isaalang-alang na itama.Ang ugnayan ng pagwawasto sa pagitan ng presyon ng hangin at temperatura ay ang mga sumusunod:
K=P/101.3 × 293( Δ T＋293)
K - mga parameter ng pagwawasto ng presyon ng hangin at temperatura
Δ T – pagkakaiba ng temperatura K sa pagitan ng aktwal na (Laboratory) na temperatura at T = 20 ℃
P - aktwal na presyon kPa
2. Pagsusuri ng dielectric ng alternatibong boltahe ng salpok
Para sa mababang boltahe na switchgear, maaaring gamitin ang AC o DC test sa halip na impulse voltage test, ngunit ang ganitong uri ng paraan ng pagsubok ay mas malala kaysa sa impulse voltage test, at dapat itong sumang-ayon ng tagagawa.
Ang tagal ng eksperimento ay 3 cycle sa kaso ng komunikasyon.
DC pagsubok, ang bawat phase (positibo at negatibo) ayon sa pagkakabanggit inilapat boltahe tatlong beses, sa bawat oras na tagal ay 10ms.
1. Pagpapasiya ng karaniwang overvoltage.
2. Coordinate sa pagpapasiya ng makatiis boltahe.
3. Pagpapasiya ng na-rate na antas ng pagkakabukod.
4. Pangkalahatang pamamaraan para sa koordinasyon ng pagkakabukod.
Oras ng post: Peb-20-2023