Resumo: En 1987, o documento técnico titulado “requisitos para a coordinación de illamento no Suplemento 1 ao iec439” foi redactado polo sub Comité Técnico da Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) 17D, que introduciu formalmente a coordinación de illamento na aparamenta e control de baixa tensión. equipamento.Na situación actual de China, nos produtos eléctricos de alta e baixa tensión, a coordinación do illamento dos equipos aínda é un gran problema.Debido á introdución formal do concepto de coordinación de illamento nos equipos de control e interruptores de baixa tensión, é só cuestión de case dous anos.Polo tanto, é un problema máis importante tratar e resolver o problema de coordinación do illamento no produto.
Palabras clave: Materiais de illamento e illamento para aparellos de baixa tensión
A coordinación do illamento é unha cuestión importante relacionada coa seguridade dos produtos de equipos eléctricos, e sempre se lle prestou atención desde todos os aspectos.A coordinación de illamento utilizouse por primeira vez en produtos eléctricos de alta tensión.En 1987, o documento técnico titulado "Requisitos para a coordinación de illamento no Suplemento 1 ao iec439" foi redactado polo Sub Comité Técnico da Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) 17D, que introduciu formalmente a coordinación de illamento nos equipos de control e de distribución de baixa tensión.No que se refire á situación real do noso país, a coordinación do illamento dos equipos segue sendo un gran problema nos produtos eléctricos de alta e baixa tensión.As estatísticas mostran que o accidente causado polo sistema de illamento representa entre o 50% e o 60% dos produtos eléctricos en China.Ademais, só hai dous anos que se cita formalmente o concepto de coordinación do illamento nos equipos de control e conmutadores de baixa tensión.Polo tanto, é un problema máis importante tratar e resolver o problema de coordinación do illamento no produto.
2. Principio básico de coordinación do illamento
A coordinación do illamento significa que as características de illamento eléctrico do equipo son seleccionadas segundo as condicións de servizo e o ambiente circundante do equipo.Só se pode realizar a coordinación do illamento cando o deseño do equipo se basea na forza da función que desempeña na súa vida útil.O problema da coordinación do illamento non só provén do exterior do equipo senón tamén do propio equipo.É un problema que implica todos os aspectos, que debe ser considerado de forma integral.Os puntos principais divídense en tres partes: en primeiro lugar, as condicións de uso do equipo;O segundo é o ambiente de uso do equipo, e o terceiro é a selección de materiais de illamento.
(1) Condicións do equipamento
As condicións de uso dos equipos refírense principalmente á tensión, campo eléctrico e frecuencia empregados polos equipos.
1. Relación entre a coordinación do illamento e a tensión.Ao considerar a relación entre a coordinación do illamento e a tensión, terase en conta a tensión que pode producirse no sistema, a tensión xerada polos equipos, o nivel de tensión continua requirido e o perigo de seguridade persoal e accidente.
1. Clasificación da tensión e sobretensión, forma de onda.
a) Tensión de frecuencia de potencia continua, con tensión R, m, s constante
b) Sobretensión temporal, sobretensión de frecuencia eléctrica durante moito tempo
c) Sobretensión transitoria, sobretensión durante uns milisegundos ou menos, normalmente alta oscilación de amortiguamento ou non oscilación.
——Unha sobretensión transitoria, xeralmente unidireccional, que alcanza un valor máximo de 20 μs
——Presobretensión de onda rápida: unha sobretensión transitoria, xeralmente nunha dirección, que alcanza un valor máximo de 0,1 μs.
——Sobretensión fronte de onda empinada: unha sobretensión transitoria, xeralmente nunha dirección, que alcanza o valor máximo en TF ≤ 0,1 μ s.A duración total é inferior a 3MS e hai oscilación de superposición e a frecuencia de oscilación está entre 30 kHz < f < 100 MHz.
d) Sobretensión combinada (temporal, avance lento, rápida, empinada).
Segundo o tipo de sobretensión anterior, pódese describir a forma de onda de tensión estándar.
2. A relación entre a tensión de CA ou CC a longo prazo e a coordinación do illamento considerarase como tensión nominal, tensión nominal de illamento e tensión de traballo real.No funcionamento normal e a longo prazo do sistema, débese considerar a tensión de illamento nominal e a tensión de traballo real.Ademais de cumprir os requisitos da norma, debemos prestar máis atención á situación real da rede eléctrica de China.Na situación actual de que a calidade da rede eléctrica non é alta en China, ao deseñar produtos, a posible tensión de traballo real é máis importante para a coordinación do illamento.
A relación entre a sobretensión transitoria e a coordinación do illamento está relacionada coa condición de sobretensión controlada no sistema eléctrico.No sistema e no equipo, hai moitas formas de sobretensión.A influencia da sobretensión debe considerarse integralmente.No sistema de enerxía de baixa tensión, a sobretensión pode verse afectada por varios factores variables.Polo tanto, a sobretensión no sistema avalíase mediante un método estatístico, que reflicte un concepto de probabilidade de ocorrencia, e pódese determinar mediante o método das estatísticas de probabilidade se é necesario o control de protección.
2. Categoría de sobretensión dos equipos
Segundo as condicións do equipo, o nivel de operación de tensión continua a longo prazo necesario dividirase directamente en clase IV pola categoría de sobretensión do equipo de subministración de enerxía da rede de baixa tensión.Os equipos de categoría de sobretensión IV son os equipamentos utilizados no extremo de alimentación do dispositivo de distribución, como o amperímetro e os equipos de protección de corrente da etapa anterior.O equipo de sobretensión de clase III é a tarefa de instalación no dispositivo de distribución, e a seguridade e aplicabilidade do equipo debe cumprir os requisitos especiais, como o aparello no dispositivo de distribución.Os equipos de clase de sobretensión II son os equipos consumidores de enerxía alimentados por dispositivo de distribución, como a carga para uso doméstico e fins similares.Os equipos de clase de sobretensión I están conectados aos equipos que limitan a sobretensión transitoria a un nivel moi baixo, como circuíto electrónico con protección contra sobretensión.Para os equipos non alimentados directamente pola rede de baixa tensión, débese ter en conta a tensión máxima e a grave combinación de diversas situacións que se poidan producir nos equipos do sistema.
Cando o equipo deba funcionar en situación de categoría de sobretensión de nivel superior, e o propio equipo non teña suficiente categoría de sobretensión permitida, tomaranse medidas para reducir a sobretensión no lugar, podendo adoptarse os seguintes métodos.
a) Dispositivo de protección contra sobretensións
b) Transformadores con devanado illado
c) Un sistema de distribución de circuítos múltiples con ondas de transferencia distribuídas que atravesan enerxía de tensión
d) Capacidade capaz de absorber enerxía de sobretensión
e) Dispositivo amortecedor capaz de absorber enerxía de sobretensión
3. Campo eléctrico e frecuencia
O campo eléctrico divídese en campo eléctrico uniforme e campo eléctrico non uniforme.En aparellos de baixa tensión, considérase xeralmente como no caso de campo eléctrico non uniforme.O problema da frecuencia aínda está en consideración.Xeralmente, a baixa frecuencia ten pouca influencia na coordinación do illamento, pero a alta frecuencia aínda ten influencia, especialmente nos materiais de illamento.
(2) A relación entre a coordinación do illamento e as condicións ambientais
O macroambiente onde se atopa o equipo afecta a coordinación do illamento.A partir dos requisitos da aplicación práctica e das normas actuais, o cambio de presión do aire só ten en conta o cambio de presión do aire causado pola altitude.O cambio diario de presión do aire foi ignorado, e tamén se ignoraron os factores de temperatura e humidade.Non obstante, se hai requisitos máis precisos, deberían considerarse estes factores.Desde o microambiente, o macroambiente determina o microambiente, pero o microambiente pode ser mellor ou peor que o equipo do macroambiente.Os diferentes niveis de protección, calefacción, ventilación e po da carcasa poden afectar ao microambiente.O microambiente ten disposicións claras nas normas pertinentes.Consulte a táboa 1, que proporciona a base para o deseño do produto.
(3) Coordinación de illamento e materiais de illamento
O problema do material illante é bastante complexo, é diferente do gas, é un medio illante que non se pode recuperar unha vez danado.Mesmo o evento de sobretensión accidental pode causar danos permanentes.No uso a longo prazo, os materiais de illamento atoparanse con varias situacións, como accidentes de descarga, etc. e o propio material de illamento débese a varios factores acumulados durante moito tempo, como o estrés térmico. A temperatura, o impacto mecánico e outras tensións aceleraranse. o proceso de envellecemento.Para os materiais de illamento, debido á variedade de variedades, as características dos materiais de illamento non son uniformes, aínda que hai moitos indicadores.Isto trae algunha dificultade para a selección e uso de materiais illantes, polo que non se consideran na actualidade outras características dos materiais illantes, como a tensión térmica, as propiedades mecánicas, a descarga parcial, etc.A influencia da tensión anterior sobre os materiais de illamento foi discutida nas publicacións da IEC, que poden desempeñar un papel cualitativo na aplicación práctica, pero aínda non é posible facer unha orientación cuantitativa.Actualmente, hai moitos produtos eléctricos de baixa tensión utilizados como indicadores cuantitativos para materiais illantes, que se comparan co valor CTI do índice de marca de fuga, que se pode dividir en tres grupos e catro tipos, e a resistencia ao índice de marca de fuga PTI.O índice de marca de fuga úsase para formar trazos de fuga deixando caer o líquido contaminado con auga sobre a superficie do material illante.Dáse a comparación cuantitativa.
Este certo índice de cantidade aplicouse ao deseño do produto.
3. Verificación da coordinación do illamento
Na actualidade, o método óptimo para verificar a coordinación do illamento é utilizar a proba dieléctrica de impulso e pódense seleccionar diferentes valores de tensión de impulso nominal para diferentes equipos.
1. Verificar a coordinación do illamento dos equipos con proba de tensión de impulso nominal
1,2/50 da tensión de impulso nominal μ S forma de onda.
A impedancia de saída do xerador de impulsos da fonte de alimentación de proba de impulso debe ser xeralmente superior a 500 Ω, o valor nominal da tensión de impulso determinarase segundo a situación de uso, a categoría de sobretensión e a tensión de uso a longo prazo do equipo, e corrixirase segundo á altitude correspondente.Na actualidade, aplícanse algunhas condicións de proba ao aparello de baixa tensión.Se non hai unha estipulación clara sobre a humidade e a temperatura, tamén debería estar dentro do ámbito de aplicación da norma para a distribución completa.Se o ambiente de uso do equipamento está fóra do ámbito aplicable do conxunto de aparellos, debe considerarse que está corrixido.A relación de corrección entre a presión do aire e a temperatura é a seguinte:
K=P/101,3 × 293 (Δ T＋293)
K – parámetros de corrección de presión e temperatura do aire
Δ T – diferenza de temperatura K entre a temperatura real (laboratorio) e T = 20 ℃
P: presión real kPa
2. Ensaio dieléctrico de tensión de impulso alternativa
Para aparellos de baixa tensión, pódese usar proba de CA ou CC en lugar da proba de tensión de impulso, pero este tipo de método de proba é máis severo que a proba de tensión de impulso e debe ser acordado polo fabricante.
A duración do experimento é de 3 ciclos no caso da comunicación.
Proba de CC, cada fase (positiva e negativa) respectivamente aplicada tensión tres veces, cada tempo de duración é de 10 ms.
1. Determinación da sobretensión típica.
2. Coordenar coa determinación da tensión soportada.
3. Determinación do nivel de illamento nominal.
4. Procedemento xeral para a coordinación do illamento.
Hora de publicación: 20-feb-2023