Abstract: Ang koordinasyon sa insulasyon usa ka hinungdanon nga isyu nga may kalabotan sa kaluwasan sa mga produkto sa elektrikal nga kagamitan, ug kanunay nga gihatagan pagtagad gikan sa tanan nga mga aspeto.Ang koordinasyon sa insulasyon una nga gigamit sa taas nga boltahe nga mga produktong elektrikal.Sa China, ang aksidente nga gipahinabo sa sistema sa pagkakabukod nagkantidad sa 50% hangtod 60% sa mga produkto sa kuryente sa China.Duha na lang ka tuig sukad pormal nga gikutlo ang konsepto sa koordinasyon sa insulasyon sa low voltage switchgear ug control equipment.Busa, kini usa ka mas importante nga problema sa pag-atubang ug pagsulbad sa problema sa koordinasyon sa insulasyon sa produkto sa husto nga paagi, ug ang igong pagtagad kinahanglan ibayad niini.
Panguna nga mga pulong: insulasyon ug insulasyon nga mga materyales sa mubu nga boltahe nga switchgear
0. Pasiuna
Ang mubu nga boltahe nga switchgear ang responsable sa pagkontrol, pagpanalipod, pagsukod, pagkakabig ug pag-apod-apod sa enerhiya sa kuryente sa ubos nga sistema sa suplay sa kuryente.Samtang ang ubos nga boltahe nga switchgear moadto sa lawom nga lugar sa produksiyon, publiko nga lugar, residential ug uban pang mga lugar, maingon nga ang tanan nga mga lugar kung diin gigamit ang mga gamit sa kuryente kinahanglan adunay kagamitan nga adunay ubos nga boltahe.Mga 80% sa kusog sa kuryente sa China ang gihatag pinaagi sa low-voltage switchgear.Ang pag-uswag sa mubu nga boltahe nga switchgear nakuha gikan sa materyal nga industriya, mubu nga boltahe nga mga gamit sa kuryente, teknolohiya sa pagproseso ug kagamitan Pagtukod sa imprastraktura ug mga sukdanan sa pagkinabuhi sa mga tawo, mao nga ang lebel sa mubu nga boltahe switchgear nagpakita sa kusog sa ekonomiya, siyensya ug teknolohiya ug sukdanan sa kinabuhi sa usa ka nasud gikan sa usa ka kilid.
1. Batakang prinsipyo sa koordinasyon sa insulasyon
Ang koordinasyon sa insulasyon nagpasabut nga ang mga kinaiya sa insulasyon sa elektrisidad sa mga kagamitan gipili sumala sa mga kondisyon sa serbisyo ug sa palibot nga palibot sa kagamitan.Lamang sa diha nga ang disenyo sa mga ekipo gibase sa kalig-on sa function nga dala niini sa iyang gipaabot nga kinabuhi, ang insulasyon koordinasyon matuman.Ang problema sa koordinasyon sa insulasyon dili lamang gikan sa gawas sa kagamitan apan gikan usab sa kagamitan mismo.Kini usa ka problema nga naglambigit sa tanan nga mga aspeto, nga kinahanglan nga konsiderahon nga komprehensibo.Ang mga nag-unang punto gibahin sa tulo ka bahin: una, ang mga kondisyon sa paggamit sa mga ekipo;Ang ikaduha mao ang paggamit sa palibot sa mga ekipo, ug ang ikatulo mao ang pagpili sa mga materyales sa pagbulag.
1.1 ang mga kondisyon sa paggamit sa mga ekipo ang mga kondisyon sa paggamit sa mga ekipo nag-una nga nagtumong sa boltahe, electric field ug frequency nga gigamit sa mga ekipo.
1.1.1 relasyon tali sa insulasyon koordinasyon ug boltahe.Sa pagkonsiderar sa relasyon tali sa insulasyon nga koordinasyon ug boltahe, ang boltahe nga mahimong mahitabo sa sistema, boltahe nga namugna sa mga ekipo, gikinahanglan nga padayon nga lebel sa operasyon sa boltahe, ug ang kapeligrohan sa personal nga kaluwasan ug aksidente pagaisipon.
① Klasipikasyon sa boltahe ug overvoltage, waveform.
A. padayon nga gahum frequency boltahe, uban sa kanunay nga R, m, s boltahe;
B. temporaryo nga overvoltage, power frequency overvoltage sa dugay nga panahon;
C lumalabay nga overvoltage, sobra nga boltahe sulod sa pipila ka millisecond o ubos pa, kasagaran taas nga damping oscillation o non oscillation.
——Usa ka lumalabay nga overvoltage, kasagaran one-way, nga moabot sa peak value nga 20 μ sTp5000 μ Tali sa S, ang gidugayon sa wave tail T2 ≤ 20ms.
——Fast wave pre overvoltage: usa ka lumalabay nga overvoltage, kasagaran sa usa ka direksyon, nga moabot sa peak value nga 0.1 μ sT120 μ s.Gidugayon sa wave tail T2 ≤ 300 μ s.
——Steep wave front overvoltage: usa ka lumalabay nga overvoltage, kasagaran sa usa ka direksyon, moabot sa peak value sa TF ≤ 0.1 μ s.Ang kinatibuk-ang gidugayon mao ang 3MS, ug adunay superimposed oscillation, ug ang frequency sa oscillation kay tali sa 30kHz ug 100MHz.
D. gihiusa (temporaryo, hinay sa unahan, paspas, titip) nga overvoltage.
Sumala sa sa ibabaw nga overvoltage type, ang standard nga boltahe waveform mahimong gihulagway.
② Ang relasyon tali sa long-term AC o DC boltahe ug insulation koordinasyon kinahanglan nga tagdon ang rated boltahe, rated insulation boltahe ug aktuwal nga working boltahe.Sa normal ug long-term nga operasyon sa sistema, ang rated insulation boltahe ug aktuwal nga pagtrabaho boltahe kinahanglan nga tagdon.Dugang sa pagtagbo sa mga kinahanglanon sa sumbanan, kinahanglan natong hatagan ug pagtagad ang aktuwal nga sitwasyon sa power grid sa China.Sa kasamtangan nga sitwasyon nga ang kalidad sa power grid dili taas sa China, kung ang pagdesinyo sa mga produkto, ang aktwal nga posible nga boltahe sa pagtrabaho mas importante alang sa koordinasyon sa pagkakabukod.
③ Ang relasyon tali sa lumalabay nga overvoltage ug insulation coordination nalangkit sa kondisyon sa kontrolado nga overvoltage sa electrical system.Sa sistema ug kagamitan, adunay daghang mga porma sa overvoltage.Ang impluwensya sa overvoltage kinahanglan nga konsiderahon nga komprehensibo.Sa ubos nga boltahe nga sistema sa kuryente, ang sobra nga boltahe mahimong maapektuhan sa lainlaing mga variable nga hinungdan.Busa, ang overvoltage sa sistema gibana-bana pinaagi sa statistical nga pamaagi, nga nagpakita sa usa ka konsepto sa kalagmitan sa panghitabo, Ug kini mahimong determinado pinaagi sa pamaagi sa kalagmitan statistics kon proteksyon sa pagpugong gikinahanglan.
1.1.2 ang sobra nga boltahe nga kategorya sa mga ekipo kinahanglan bahinon sa IV nga klase nga direkta gikan sa overvoltage nga kategorya sa ubos nga boltahe nga power grid power supply nga kagamitan sumala sa taas nga termino nga padayon nga lebel sa operasyon sa boltahe nga gikinahanglan sa mga kondisyon sa paggamit sa kagamitan.Ang kagamitan sa overvoltage nga kategorya IV mao ang kagamitan nga gigamit sa katapusan sa suplay sa kuryente sa aparato sa pag-apod-apod, sama sa ammeter ug karon nga kagamitan sa pagpanalipod sa miaging yugto.Ang kagamitan sa overvoltage nga klase III mao ang tahas sa pag-install sa aparato sa pag-apod-apod, ug ang pagkaluwas ug pagkagamit sa mga kagamitan kinahanglan nga makab-ot ang mga espesyal nga kinahanglanon, sama sa switchgear sa aparato sa pag-apod-apod.Ang kagamitan sa overvoltage nga klase II mao ang mga kagamitan sa pagkonsumo sa enerhiya nga gipadagan sa aparato sa pag-apod-apod, sama sa karga alang sa paggamit sa balay ug parehas nga katuyoan.Ang kagamitan sa overvoltage nga klase I konektado sa mga kagamitan nga naglimite sa lumalabay nga overvoltage sa usa ka ubos kaayo nga lebel, sama sa electronic circuit nga adunay over-voltage nga proteksyon.Alang sa mga ekipo nga dili direkta nga gihatag sa ubos nga boltahe nga grid, ang labing taas nga boltahe ug seryoso nga kombinasyon sa lainlaing mga sitwasyon nga mahimong mahitabo sa mga kagamitan sa sistema kinahanglan nga tagdon.
|<12>>
Ang electric field gibahin sa uniporme nga electric field ug non-uniform electric field.Sa mubu nga boltahe nga switchgear, kasagaran kini giisip nga sa kaso sa dili parehas nga natad sa kuryente.Ang problema sa frequency gikonsiderar pa.Kasagaran, ang mubu nga frequency adunay gamay nga impluwensya sa koordinasyon sa pagkakabukod, apan ang taas nga frequency adunay gihapon impluwensya, labi na sa mga materyales sa pagkakabukod.
1.2 ang macro nga palibot sa mga ekipo nga may kalabutan sa koordinasyon sa pagkakabukod ug mga kahimtang sa kalikopan nakaapekto sa koordinasyon sa pagkakabukod.Gikan sa mga kinahanglanon sa karon nga praktikal nga aplikasyon ug mga sumbanan, ang pagbag-o sa presyur sa hangin gikonsiderar lamang ang pagbag-o sa presyur sa hangin nga gipahinabo sa kahitas-an.Ang adlaw-adlaw nga pagbag-o sa presyur sa hangin wala panumbalinga, ug ang mga hinungdan sa temperatura ug humidity wala usab tagda.Bisan pa, kung adunay mas tukma nga mga kinahanglanon, ang presyur sa hangin mausab sumala sa mga kinahanglanon sa mga sumbanan, Kini nga mga hinungdan kinahanglan usab nga tagdon.Gikan sa micro environment, ang macro environment nagtino sa micro environment, apan ang micro environment mahimong mas maayo o mas grabe pa kay sa macro environment equipment.Ang lainlaing lebel sa proteksyon, pagpainit, bentilasyon ug abog sa kabhang mahimong makaapekto sa micro environment.Ang micro nga palibot adunay tin-aw nga mga probisyon sa may kalabutan nga mga sumbanan, nga naghatag sukaranan alang sa disenyo sa mga produkto.
1.3 Ang mga problema sa koordinasyon sa pagkakabukod ug mga materyales sa pagbulag medyo komplikado.Lahi kini sa gas, ug kini usa ka insulating medium nga dili na mabawi kung madaot.Bisan ang aksidente nga overvoltage nga panghitabo mahimong hinungdan sa permanenteng kadaot.Sa dugay nga paggamit, ang mga materyales sa pagkakabukod makasugat sa lainlaing mga sitwasyon, sama sa mga aksidente sa pagdiskarga, Ang materyal nga insulasyon mismo magpadali sa proseso sa pagkatigulang niini tungod sa lainlaing mga hinungdan nga natipon sa dugay nga panahon, sama sa thermal stress, temperatura, mekanikal nga epekto ug uban pa. mga stress.Alang sa mga materyales sa pagkakabukod, tungod sa lainlaing mga lahi, ang mga kinaiya sa mga materyales sa pagkakabukod dili managsama, bisan kung adunay daghang mga timailhan.Nagdala kini og pipila ka kalisud sa pagpili ug paggamit sa mga insulating nga materyales, nga mao ang rason ngano nga ang ubang mga kinaiya sa mga materyales sa insulasyon, sama sa thermal stress, mekanikal nga mga kabtangan, partial discharge, ug uban pa, wala gikonsiderar sa pagkakaron.
2. Pagpamatuod sa koordinasyon sa insulasyon
Sa pagkakaron, ang labing kamalaumon nga pamaagi aron mapamatud-an ang koordinasyon sa pagkakabukod mao ang paggamit sa impulse dielectric nga pagsulay, ug ang lainlaing mga kantidad sa boltahe sa impulse nga gimarkahan mahimong mapili alang sa lainlaing mga kagamitan.
2.1 ang insulation matching rated impulse boltahe sa mga ekipo mao ang 1.2/50 sa rated impulse voltage test μ S wave form.
Ang output impedance sa impulse generator sa impulse test power supply kinahanglan nga labaw pa sa 500 sa kinatibuk-an Ω， Ang gimarkahan nga impulse boltahe nga bili kinahanglan nga matino sumala sa sitwasyon sa paggamit, overvoltage nga kategoriya ug long-term nga paggamit sa boltahe sa mga ekipo, ug pagatul-id sumala sa ngadto sa katumbas nga altitude.Sa pagkakaron, ang pipila ka mga kondisyon sa pagsulay gipadapat sa ubos nga boltahe nga switchgear.Kung wala’y klaro nga stipulasyon sa humidity ug temperatura, kinahanglan usab nga naa sa sulud sa aplikasyon sa sumbanan alang sa kompleto nga switchgear.Kung ang palibot sa paggamit sa kagamitan lapas sa magamit nga sakup sa set sa switchgear, kinahanglan kini isipon nga matul-id.Ang relasyon sa pagtul-id tali sa presyur sa hangin ug temperatura mao ang mosunod:
K=P/101.3 × 293( Δ T+293)
K - mga parameter sa pagtul-id sa presyur sa hangin ug temperatura
Δ T - kalainan sa temperatura K tali sa aktwal nga (Laboratory) nga temperatura ug T = 20 ℃
P - aktuwal nga presyur kPa
2.2 alang sa ubos nga boltahe switchgear, AC o DC pagsulay mahimong gamiton sa pag-ilis sa impulse boltahe pagsulay alang sa dielectric pagsulay sa alternatibong impulse boltahe, apan kini nga matang sa pagsulay nga pamaagi mas grabe pa kay sa impulse boltahe pagsulay, ug kini kinahanglan nga miuyon sa manufacturer.
Ang gidugayon sa eksperimento mao ang 3 nga mga siklo sa kaso sa komunikasyon.
DC test, matag hugna (positibo ug negatibo) matag usa nga gigamit nga boltahe tulo ka beses, matag oras nga gidugayon mao ang 10ms.
Sa kasamtangan nga sitwasyon sa China, sa taas ug ubos nga boltahe nga mga de-koryenteng produkto, ang koordinasyon sa insulasyon sa mga ekipo usa gihapon ka dako nga problema.Tungod sa pormal nga pagpaila sa konsepto sa koordinasyon sa pagkakabukod sa mubu nga boltahe nga switchgear ug mga kagamitan sa pagkontrol, kini usa ra ka butang nga hapit duha ka tuig.Busa, usa ka mas importante nga problema ang pag-atubang ug pagsulbad sa problema sa koordinasyon sa insulasyon sa produkto.
Reperensya:
[1] Iec439-1 mubu nga boltahe nga switchgear ug kagamitan sa pagkontrol - Bahin I: pagsulay sa tipo ug tipo sa pagsulay nga kompleto nga kagamitan [s].
Gisusi sa Iec890 ang pagtaas sa temperatura sa mubu nga boltahe nga switchgear ug mga kagamitan sa pagkontrol pinaagi sa pipila nga mga set sa pagsulay sa tipo pinaagi sa pamaagi sa extrapolation.
Oras sa pag-post: Peb-20-2023