Abstract: 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.Sa China, ang aksidenteng dulot ng insulation system ay nagkakahalaga ng 50% hanggang 60% ng mga produktong de-kuryente sa China.Dalawang taon na lang 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 nang tama, at dapat itong bigyan ng sapat na pansin.
Mga pangunahing salita: mga materyales sa pagkakabukod at pagkakabukod ng mababang boltahe switchgear
0. Panimula
Ang mababang boltahe switchgear ay responsable para sa kontrol, proteksyon, pagsukat, conversion at pamamahagi ng electric enerhiya sa mababang boltahe power supply system.Habang lumalalim ang switchgear na may mababang boltahe sa lugar ng produksyon, pampublikong lugar, tirahan at iba pang mga lugar, masasabing lahat ng mga lugar kung saan ginagamit ang mga kagamitang elektrikal ay dapat nilagyan ng kagamitang mababa ang boltahe.Humigit-kumulang 80% ng power energy sa China ay ibinibigay sa pamamagitan ng low-voltage switchgear.Ang pagbuo ng low-voltage switchgear ay nagmula sa materyal na industriya, mababang boltahe na mga de-koryenteng kasangkapan, teknolohiya sa pagproseso at kagamitan Konstruksyon ng imprastraktura at pamantayan ng pamumuhay ng mga tao, kaya ang antas ng mababang boltahe switchgear ay sumasalamin sa lakas ng ekonomiya, agham at teknolohiya at pamantayan ng pamumuhay ng isang bansa mula sa isang panig.
1. 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.
1.1 ang mga kondisyon ng paggamit ng kagamitan ang mga kondisyon ng paggamit ng kagamitan ay pangunahing tumutukoy sa boltahe, electric field at dalas na ginagamit ng kagamitan.
1.1.1 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. tuloy-tuloy na boltahe ng dalas ng kapangyarihan, na may pare-parehong boltahe ng R, m, s;
B. pansamantalang overvoltage, power frequency overvoltage sa mahabang panahon;
C transient overvoltage, over-voltage para sa ilang millisecond o mas kaunti, ay karaniwang mataas na damping oscillation o non oscillation.
——Isang transient overvoltage, kadalasang one-way, na umaabot sa peak value na 20 μ sTp5000 μ Sa pagitan ng S, ang tagal ng wave tail T2 ≤ 20ms.
——Fast wave pre overvoltage: isang transient overvoltage, kadalasan sa isang direksyon, na umaabot sa peak value na 0.1 μ sT120 μ s.Tagal ng wave tail T2 ≤ 300 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 3MS, at mayroong superimposed oscillation, at ang dalas ng oscillation ay nasa pagitan ng 30kHz at 100MHz.
D. pinagsamang (pansamantala, mabagal na pasulong, mabilis, matarik) 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 isaalang-alang ang na-rate na boltahe, na-rate na boltahe ng pagkakabukod at aktwal na gumaganang boltahe.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 bigyang 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.
③ Ang ugnayan sa pagitan ng transient overvoltage at insulation coordination ay nauugnay sa kondisyon ng kontroladong sobrang boltahe 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.
1.1.2 ang over-voltage na kategorya ng mga kagamitan ay dapat nahahati sa IV class nang direkta mula sa overvoltage na kategorya ng low-voltage power grid power supply equipment ayon sa pangmatagalang antas ng tuluy-tuloy na boltahe na operasyon na kinakailangan ng mga kondisyon ng paggamit ng kagamitan.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 overvoltage class III ay ang gawain ng pag-install sa distribution device, at ang kaligtasan at applicability ng kagamitan 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.
|<12>>
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.
1.2 ang macro na kapaligiran ng mga kagamitan na may kaugnayan sa pagkakabukod koordinasyon at kapaligiran kondisyon ay nakakaapekto sa pagkakabukod koordinasyon.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, ang presyon ng hangin ay mababago ayon sa mga kinakailangan ng mga pamantayan, Ang mga salik na ito ay dapat ding isaalang-alang.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 nauugnay na pamantayan, na nagbibigay ng batayan para sa disenyo ng mga produkto.
1.3 ang mga problema ng koordinasyon ng pagkakabukod at mga materyales sa pagkakabukod ay medyo kumplikado.Ito ay naiiba sa gas, at ito ay isang insulating 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 makakatagpo ng iba't ibang mga sitwasyon, tulad ng mga aksidente sa paglabas, Ang materyal na pagkakabukod mismo ay magpapabilis sa proseso ng pagtanda nito dahil sa iba't ibang mga kadahilanan na naipon sa mahabang panahon, tulad ng thermal stress, temperatura, mekanikal na epekto at iba pa mga stress.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.
2. 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.
2.1 ang insulation matching rated impulse boltahe ng kagamitan ay 1.2/50 ng rated impulse voltage test 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
2.2 para sa mababang boltahe switchgear, AC o DC pagsubok ay maaaring gamitin upang palitan ang impulse boltahe pagsubok para sa dielectric pagsubok ng alternatibong impulse boltahe, ngunit ang ganitong uri ng pagsubok na paraan ay mas matindi kaysa sa impulse boltahe pagsubok, at ito ay dapat na sumang-ayon sa pamamagitan 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.
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.
Sanggunian:
[1] Iec439-1 low voltage switchgear at control equipment – Part I: type test at part type test complete equipment [s].
Iec890 suriin ang pagtaas ng temperatura ng mababang boltahe switchgear at control equipment sa pamamagitan ng ilang uri ng test set sa pamamagitan ng extrapolation method.
Oras ng post: Peb-20-2023