Samenvatting: isolatiecoördinatie is een belangrijke kwestie met betrekking tot de veiligheid van producten voor elektrische apparatuur en er is altijd vanuit alle aspecten aandacht aan besteed.Isolatiecoördinatie werd voor het eerst gebruikt in elektrische hoogspanningsproducten.In China is het ongeval veroorzaakt door het isolatiesysteem goed voor 50% tot 60% van de elektrische producten in China.Het is nog maar twee jaar geleden dat het concept van isolatiecoördinatie formeel wordt geciteerd in laagspanningsschakelaars en regelapparatuur.Daarom is het een belangrijker probleem om het isolatiecoördinatieprobleem in het product correct aan te pakken en op te lossen, en er moet voldoende aandacht aan worden besteed.
Trefwoorden: isolatie en isolatiematerialen van laagspanningsborden
0. Inleiding
Het laagspanningsbord is verantwoordelijk voor de besturing, beveiliging, meting, omzetting en distributie van elektrische energie in het laagspanningsvoedingssysteem.Aangezien de laagspanningsschakelaars diep in de productielocatie, openbare ruimte, woningen en andere plaatsen doordringen, kan worden gezegd dat alle plaatsen waar elektrische apparatuur wordt gebruikt, moeten worden uitgerust met laagspanningsapparatuur.Ongeveer 80% van de stroomenergie in China wordt geleverd via laagspanningsschakelaars.De ontwikkeling van laagspanningsschakelaars is afgeleid van de materiële industrie, laagspanningselektrische apparaten, verwerkingstechnologie en apparatuur Infrastructuurconstructie en de levensstandaard van mensen, dus het niveau van laagspanningsschakelaars weerspiegelt de economische kracht, wetenschap en technologie en levensstandaard van een land van de ene kant.
1. Basisprincipe van isolatiecoördinatie
Isolatiecoördinatie betekent dat de elektrische isolatiekenmerken van de apparatuur worden geselecteerd op basis van de gebruiksomstandigheden en de omgeving van de apparatuur.Alleen wanneer het ontwerp van de apparatuur is gebaseerd op de sterkte van de functie die het vervult tijdens de verwachte levensduur, kan de isolatiecoördinatie worden gerealiseerd.Het probleem van isolatiecoördinatie komt niet alleen van de buitenkant van de apparatuur, maar ook van de apparatuur zelf.Het is een probleem dat alle aspecten omvat en dat integraal moet worden beschouwd.De belangrijkste punten zijn onderverdeeld in drie delen: ten eerste de gebruiksomstandigheden van de apparatuur;De tweede is de gebruiksomgeving van de apparatuur en de derde is de selectie van isolatiematerialen.
1.1 de gebruiksvoorwaarden van apparatuur de gebruiksvoorwaarden van apparatuur hebben voornamelijk betrekking op de spanning, het elektrische veld en de frequentie die door de apparatuur worden gebruikt.
1.1.1 relatie tussen isolatiecoördinatie en spanning.Bij het overwegen van de relatie tussen isolatiecoördinatie en spanning, moet rekening worden gehouden met de spanning die in het systeem kan optreden, de spanning die door apparatuur wordt gegenereerd, het vereiste continue spanningsbedrijfsniveau en het gevaar van persoonlijke veiligheid en ongevallen.
① Classificatie van spanning en overspanning, golfvorm.
A. continue netfrequentiespanning, met constante R, m, s-spanning;
B. tijdelijke overspanning, overspanning van de stroomfrequentie gedurende lange tijd;
C voorbijgaande overspanning, overspanning gedurende enkele milliseconden of minder, is meestal een hoge dempingsoscillatie of niet-oscillatie.
——Een tijdelijke overspanning, meestal eenrichtingsverkeer, die een piekwaarde bereikt van 20 μ sTp5000 μ Tussen S, de duur van golfstaart T2 ≤ 20ms.
—— Snelle golf pre-overspanning: een voorbijgaande overspanning, meestal in één richting, die een piekwaarde bereikt van 0,1 μ sT120 μ s.Golfstaartduur T2 ≤ 300 μ s。
——Steep wave front overvoltage: een voorbijgaande overspanning, meestal in één richting, die een piekwaarde bereikt bij TF ≤ 0,1 μ s.De totale duur is 3MS, en er is gesuperponeerde oscillatie, en de oscillatiefrequentie ligt tussen 30kHz en 100MHz.
D. gecombineerde (tijdelijke, langzaam vooruit, snel, steile) overspanning.
Volgens het bovenstaande overspanningstype kan de standaard spanningsgolfvorm worden beschreven.
② De relatie tussen AC- of DC-spanning op lange termijn en isolatiecoördinatie moet rekening houden met de nominale spanning, de nominale isolatiespanning en de werkelijke werkspanning.Bij de normale en langdurige werking van het systeem moet rekening worden gehouden met de nominale isolatiespanning en de werkelijke werkspanning.Naast het voldoen aan de vereisten van de norm, moeten we aandacht besteden aan de feitelijke situatie van het Chinese elektriciteitsnet.In de huidige situatie dat de kwaliteit van het elektriciteitsnet in China niet hoog is, is bij het ontwerpen van producten de werkelijk mogelijke werkspanning belangrijker voor isolatiecoördinatie.
③ De relatie tussen voorbijgaande overspanning en isolatiecoördinatie houdt verband met de toestand van gecontroleerde overspanning in het elektrische systeem.In het systeem en de apparatuur zijn er vele vormen van overspanning.De invloed van overspanning moet uitgebreid worden overwogen.In een laagspanningsvoedingssysteem kan overspanning worden beïnvloed door verschillende variabele factoren.Daarom wordt de overspanning in het systeem geëvalueerd door middel van een statistische methode, die een concept van waarschijnlijkheid van optreden weerspiegelt. En het kan worden bepaald door de methode van waarschijnlijkheidsstatistieken of beschermingscontrole nodig is.
1.1.2 de overspanningscategorie van apparatuur zal worden onderverdeeld in IV-klasse rechtstreeks uit de overspanningscategorie van laagspanningsnetvoedingsapparatuur volgens het continue spanningsbedrijfsniveau op lange termijn vereist door de gebruiksomstandigheden van de apparatuur.De apparatuur van overspanningscategorie IV is de apparatuur die wordt gebruikt aan de voedingszijde van het distributieapparaat, zoals een ampèremeter en stroombeveiligingsapparatuur van de vorige fase.De apparatuur van overspanningsklasse III is de taak van installatie in het verdeelapparaat en de veiligheid en toepasbaarheid van de apparatuur moet voldoen aan de speciale eisen, zoals het schakelmateriaal in het verdeelapparaat.De apparatuur van overspanningsklasse II is de energieverbruikende apparatuur die wordt aangedreven door een verdeelapparaat, zoals de belasting voor thuisgebruik en soortgelijke doeleinden.De apparatuur van overspanningsklasse I wordt aangesloten op de apparatuur die de tijdelijke overspanning beperkt tot een zeer laag niveau, zoals elektronische schakeling met overspanningsbeveiliging.Voor apparatuur die niet rechtstreeks door het laagspanningsnet wordt gevoed, moet rekening worden gehouden met de maximale spanning en de ernstige combinatie van verschillende situaties die zich in systeemapparatuur kunnen voordoen.
|<12>>
Elektrisch veld is verdeeld in uniform elektrisch veld en niet-uniform elektrisch veld.In laagspanningsschakelaars wordt algemeen aangenomen dat dit het geval is bij een niet-uniform elektrisch veld.Het frequentieprobleem wordt nog onderzocht.Over het algemeen heeft lage frequentie weinig invloed op isolatiecoördinatie, maar hoge frequentie heeft nog steeds invloed, vooral op isolatiematerialen.
1.2 de macro-omgeving van de apparatuur met betrekking tot de isolatiecoördinatie en omgevingsomstandigheden is van invloed op de isolatiecoördinatie.Van de vereisten van de huidige praktische toepassing en normen, houdt de verandering van luchtdruk alleen rekening met de verandering van luchtdruk veroorzaakt door hoogte.De dagelijkse verandering van de luchtdruk is genegeerd en ook de factoren temperatuur en vochtigheid zijn genegeerd.Als er echter nauwkeurigere vereisten zijn, zal de luchtdruk worden gewijzigd volgens de vereisten van de normen. Met deze factoren moet ook rekening worden gehouden.Vanuit de micro-omgeving bepaalt de macro-omgeving de micro-omgeving, maar de micro-omgeving kan beter of slechter zijn dan de apparatuur in de macro-omgeving.De verschillende beschermingsniveaus, verwarming, ventilatie en stof van de schaal kunnen de micro-omgeving beïnvloeden.De micro-omgeving heeft duidelijke bepalingen in relevante normen, die de basis vormen voor het ontwerp van de producten.
1.3 de problemen van isolatiecoördinatie en isolatiematerialen zijn vrij complex.Het is anders dan gas en het is een isolerend medium dat niet kan worden hersteld als het eenmaal beschadigd is.Zelfs een accidentele overspanningsgebeurtenis kan blijvende schade veroorzaken.Bij langdurig gebruik zullen de isolatiematerialen verschillende situaties tegenkomen, zoals ontladingsongevallen. Het isolatiemateriaal zelf zal het verouderingsproces versnellen als gevolg van verschillende factoren die zich lange tijd hebben opgehoopt, zoals thermische stress, temperatuur, mechanische impact en andere benadrukt.Voor isolatiematerialen zijn de kenmerken van isolatiematerialen vanwege de verscheidenheid aan variëteiten niet uniform, hoewel er veel indicatoren zijn.Dit brengt enige moeilijkheden met zich mee bij de keuze en het gebruik van isolatiematerialen, wat de reden is waarom andere kenmerken van isolatiematerialen, zoals thermische spanning, mechanische eigenschappen, gedeeltelijke ontlading, enz. momenteel niet in aanmerking worden genomen.
2. Verificatie van isolatiecoördinatie
Op dit moment is de optimale methode om isolatiecoördinatie te verifiëren het gebruik van een diëlektrische impulstest en kunnen verschillende nominale impulsspanningswaarden worden geselecteerd voor verschillende apparatuur.
2.1 de isolatie die overeenkomt met de nominale impulsspanning van de apparatuur is 1,2/50 volgens de nominale impulsspanningstest μS-golfvorm.
De uitgangsimpedantie van de impulsgenerator van de impulstestvoeding moet in het algemeen meer dan 500 zijn. naar de overeenkomstige hoogte.Momenteel worden enkele testcondities toegepast op het laagspanningsbord.Als er geen duidelijke bepaling is over vochtigheid en temperatuur, moet dit ook binnen het toepassingsgebied van de norm voor complete schakelapparatuur vallen.Als de gebruiksomgeving van de apparatuur buiten het toepasselijke bereik van de schakelapparatuurset valt, moet deze als gecorrigeerd worden beschouwd.De correctierelatie tussen luchtdruk en temperatuur is als volgt:
K=P/101,3 × 293(Δ T+293)
K - correctieparameters van luchtdruk en temperatuur
Δ T - temperatuurverschil K tussen werkelijke (laboratorium) temperatuur en T = 20 ℃
P - werkelijke druk kPa
2.2 voor laagspanningsschakelaars kan een AC- of DC-test worden gebruikt om de impulsspanningstest te vervangen door een diëlektrische test van een alternatieve impulsspanning, maar dit soort testmethode is strenger dan de impulsspanningstest en moet worden goedgekeurd door de fabrikant.
De duur van het experiment is 3 cycli in het geval van communicatie.
DC-test, elke fase (positief en negatief) respectievelijk aangelegde spanning drie keer, elke keer is de duur 10 ms.
In de huidige situatie van China, in de elektrische hoog- en laagspanningsproducten, is de isolatiecoördinatie van apparatuur nog steeds een groot probleem.Vanwege de formele introductie van het isolatiecoördinatieconcept in laagspanningsschakel- en regelapparatuur is dit slechts een kwestie van bijna twee jaar.Daarom is het een belangrijker probleem om het isolatiecoördinatieprobleem in het product aan te pakken en op te lossen.
Referentie:
[1] IEC439-1 laagspanningsschakelaars en besturingsapparatuur - Deel I: typetest en onderdeeltypetest complete uitrusting [s].
IEC890 controleert de temperatuurstijging van laagspanningsschakelaars en regelapparatuur door middel van enkele typetestsets door extrapolatiemethode.
Posttijd: 20 februari 2023