Περίληψη: Ο συντονισμός της μόνωσης είναι ένα σημαντικό ζήτημα που σχετίζεται με την ασφάλεια των προϊόντων ηλεκτρικού εξοπλισμού και δόθηκε πάντα προσοχή από όλες τις απόψεις.Ο συντονισμός μόνωσης χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε ηλεκτρικά προϊόντα υψηλής τάσης.Στην Κίνα, το ατύχημα που προκαλείται από το σύστημα μόνωσης αντιπροσωπεύει το 50% έως 60% των ηλεκτρικών προϊόντων στην Κίνα.Έχουν περάσει μόνο δύο χρόνια από τότε που η έννοια του συντονισμού μόνωσης αναφέρεται επίσημα σε συσκευές διανομής και ελέγχου χαμηλής τάσης.Ως εκ τούτου, είναι πιο σημαντικό πρόβλημα η σωστή αντιμετώπιση και επίλυση του προβλήματος συντονισμού μόνωσης στο προϊόν και θα πρέπει να δοθεί αρκετή προσοχή σε αυτό.
Λέξεις κλειδιά: μόνωση και μονωτικά υλικά διακοπτών χαμηλής τάσης
0. Εισαγωγή
Ο διακόπτης χαμηλής τάσης είναι υπεύθυνος για τον έλεγχο, την προστασία, τη μέτρηση, τη μετατροπή και τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας στο σύστημα τροφοδοσίας χαμηλής τάσης.Καθώς ο διακόπτης χαμηλής τάσης πηγαίνει βαθιά στο χώρο παραγωγής, στο δημόσιο χώρο, σε κατοικίες και σε άλλους χώρους, μπορεί να ειπωθεί ότι όλοι οι χώροι όπου χρησιμοποιείται ηλεκτρικός εξοπλισμός πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με εξοπλισμό χαμηλής τάσης.Περίπου το 80% της ηλεκτρικής ενέργειας στην Κίνα παρέχεται μέσω διακοπτών χαμηλής τάσης.Η ανάπτυξη των συστημάτων διανομής χαμηλής τάσης προέρχεται από τη βιομηχανία υλικών, τις ηλεκτρικές συσκευές χαμηλής τάσης, την τεχνολογία επεξεργασίας και τον εξοπλισμό, την κατασκευή υποδομών και το βιοτικό επίπεδο των ανθρώπων, επομένως το επίπεδο των συστημάτων διανομής χαμηλής τάσης αντανακλά την οικονομική δύναμη, την επιστήμη και την τεχνολογία και το βιοτικό επίπεδο ενός χώρα από τη μία πλευρά.
1. Βασική αρχή συντονισμού μόνωσης
Ο συντονισμός μόνωσης σημαίνει ότι τα χαρακτηριστικά ηλεκτρικής μόνωσης του εξοπλισμού επιλέγονται σύμφωνα με τις συνθήκες συντήρησης και το περιβάλλον του εξοπλισμού.Μόνο όταν ο σχεδιασμός του εξοπλισμού βασίζεται στην ισχύ της λειτουργίας που φέρει στην αναμενόμενη διάρκεια ζωής του, μπορεί να πραγματοποιηθεί ο συντονισμός μόνωσης.Το πρόβλημα του συντονισμού της μόνωσης δεν προέρχεται μόνο από το εξωτερικό του εξοπλισμού αλλά και από τον ίδιο τον εξοπλισμό.Είναι ένα πρόβλημα που αφορά όλες τις πτυχές, το οποίο πρέπει να εξεταστεί διεξοδικά.Τα κύρια σημεία χωρίζονται σε τρία μέρη: πρώτον, οι συνθήκες χρήσης του εξοπλισμού.Το δεύτερο είναι το περιβάλλον χρήσης του εξοπλισμού και το τρίτο είναι η επιλογή των μονωτικών υλικών.
1.1 οι συνθήκες χρήσης του εξοπλισμού οι συνθήκες χρήσης του εξοπλισμού αναφέρονται κυρίως στην τάση, το ηλεκτρικό πεδίο και τη συχνότητα που χρησιμοποιούνται από τον εξοπλισμό.
1.1.1 σχέση μεταξύ συντονισμού μόνωσης και τάσης.Κατά την εξέταση της σχέσης μεταξύ συντονισμού μόνωσης και τάσης, θα λαμβάνεται υπόψη η τάση που μπορεί να εμφανιστεί στο σύστημα, η τάση που παράγεται από τον εξοπλισμό, το απαιτούμενο επίπεδο συνεχούς λειτουργίας τάσης και ο κίνδυνος προσωπικής ασφάλειας και ατυχήματος.
① Ταξινόμηση τάσης και υπέρτασης, κυματομορφή.
Α. Τάση συχνότητας συνεχούς ισχύος, με σταθερή τάση R, m, s.
Β. προσωρινή υπέρταση, υπέρταση συχνότητας ισχύος για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η παροδική υπέρταση C, η υπέρταση για μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου ή λιγότερο, είναι συνήθως ταλάντωση υψηλής απόσβεσης ή μη ταλάντωση.
——Μια παροδική υπέρταση, συνήθως μονόδρομη, που φτάνει σε τιμή κορυφής 20 μ sTp5000 μ Μεταξύ S, η διάρκεια της ουράς κύματος T2 ≤ 20 ms.
——Προ υπέρταση γρήγορου κύματος: μια παροδική υπέρταση, συνήθως προς μία κατεύθυνση, που φτάνει σε τιμή αιχμής 0,1 μ sT120 μ s.Διάρκεια ουράς κύματος T2 ≤ 300 μ s.
——Μπροστινή υπέρταση απότομου κύματος: μια παροδική υπέρταση, συνήθως προς μία κατεύθυνση, που φτάνει στην τιμή κορυφής σε TF ≤ 0,1 μ s.Η συνολική διάρκεια είναι 3MS και υπάρχει υπερτιθέμενη ταλάντωση και η συχνότητα της ταλάντωσης είναι μεταξύ 30kHz και 100MHz.
Δ. συνδυασμένη (προσωρινή, αργή προς τα εμπρός, γρήγορη, απότομη) υπέρταση.
Σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο υπέρτασης, μπορεί να περιγραφεί η τυπική κυματομορφή τάσης.
② Η σχέση μεταξύ της μακροπρόθεσμης τάσης AC ή DC και του συντονισμού μόνωσης θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την ονομαστική τάση, την ονομαστική τάση μόνωσης και την πραγματική τάση λειτουργίας.Στην κανονική και μακροχρόνια λειτουργία του συστήματος, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ονομαστική τάση μόνωσης και η πραγματική τάση λειτουργίας.Εκτός από την ικανοποίηση των απαιτήσεων του προτύπου, θα πρέπει να δώσουμε προσοχή στην πραγματική κατάσταση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας της Κίνας.Στην τρέχουσα κατάσταση που η ποιότητα του ηλεκτρικού δικτύου δεν είναι υψηλή στην Κίνα, κατά το σχεδιασμό προϊόντων, η πραγματική πιθανή τάση λειτουργίας είναι πιο σημαντική για τον συντονισμό της μόνωσης.
③ Η σχέση μεταξύ παροδικής υπέρτασης και συντονισμού μόνωσης σχετίζεται με την κατάσταση της ελεγχόμενης υπέρτασης στο ηλεκτρικό σύστημα.Στο σύστημα και τον εξοπλισμό, υπάρχουν πολλές μορφές υπέρτασης.Η επίδραση της υπέρτασης θα πρέπει να εξετάζεται διεξοδικά.Σε συστήματα ισχύος χαμηλής τάσης, η υπέρταση μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους μεταβλητούς παράγοντες.Ως εκ τούτου, η υπέρταση στο σύστημα αξιολογείται με στατιστική μέθοδο, αντικατοπτρίζοντας την έννοια της πιθανότητας εμφάνισης, και μπορεί να προσδιοριστεί με τη μέθοδο των στατιστικών πιθανοτήτων εάν χρειάζεται έλεγχος προστασίας.
1.1.2 η κατηγορία εξοπλισμού υπέρτασης χωρίζεται σε κατηγορία IV απευθείας από την κατηγορία υπέρτασης του εξοπλισμού τροφοδοσίας δικτύου χαμηλής τάσης σύμφωνα με το επίπεδο μακροχρόνιας συνεχούς λειτουργίας τάσης που απαιτείται από τις συνθήκες χρήσης του εξοπλισμού.Ο εξοπλισμός της κατηγορίας υπέρτασης IV είναι ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται στο άκρο τροφοδοσίας της συσκευής διανομής, όπως αμπερόμετρο και εξοπλισμός προστασίας ρεύματος του προηγούμενου σταδίου.Ο εξοπλισμός της κατηγορίας υπέρτασης III είναι το καθήκον εγκατάστασης στη συσκευή διανομής και η ασφάλεια και η δυνατότητα εφαρμογής του εξοπλισμού πρέπει να πληρούν τις ειδικές απαιτήσεις, όπως ο πίνακας διανομής στη συσκευή διανομής.Ο εξοπλισμός της κατηγορίας υπέρτασης ΙΙ είναι ο εξοπλισμός που καταναλώνει ενέργεια που τροφοδοτείται από συσκευή διανομής, όπως το φορτίο για οικιακή χρήση και παρόμοιους σκοπούς.Ο εξοπλισμός της κατηγορίας υπέρτασης Ι συνδέεται με τον εξοπλισμό που περιορίζει την παροδική υπέρταση σε πολύ χαμηλό επίπεδο, όπως ηλεκτρονικό κύκλωμα με προστασία υπέρτασης.Για εξοπλισμό που δεν τροφοδοτείται απευθείας από το δίκτυο χαμηλής τάσης, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η μέγιστη τάση και ο σοβαρός συνδυασμός διαφόρων καταστάσεων που ενδέχεται να προκύψουν στον εξοπλισμό του συστήματος.
|<12>>
Το ηλεκτρικό πεδίο χωρίζεται σε ομοιόμορφο ηλεκτρικό πεδίο και σε μη ομοιόμορφο ηλεκτρικό πεδίο.Σε συσκευές διανομής χαμηλής τάσης, γενικά θεωρείται ότι συμβαίνει στην περίπτωση μη ομοιόμορφου ηλεκτρικού πεδίου.Το πρόβλημα της συχνότητας είναι ακόμα υπό εξέταση.Γενικά, η χαμηλή συχνότητα έχει μικρή επίδραση στον συντονισμό της μόνωσης, αλλά η υψηλή συχνότητα εξακολουθεί να έχει επίδραση, ειδικά στα μονωτικά υλικά.
1.2 το μακροπεριβάλλον του εξοπλισμού που σχετίζεται με τον συντονισμό μόνωσης και τις περιβαλλοντικές συνθήκες επηρεάζει το συντονισμό της μόνωσης.Από τις απαιτήσεις της τρέχουσας πρακτικής εφαρμογής και προτύπων, η αλλαγή της πίεσης του αέρα λαμβάνει υπόψη μόνο τη μεταβολή της πίεσης του αέρα που προκαλείται από το υψόμετρο.Η ημερήσια μεταβολή της πίεσης του αέρα έχει αγνοηθεί και οι παράγοντες θερμοκρασίας και υγρασίας έχουν επίσης αγνοηθεί.Ωστόσο, εάν υπάρχουν πιο ακριβείς απαιτήσεις, η πίεση του αέρα θα αλλάξει σύμφωνα με τις απαιτήσεις των προτύπων. Αυτοί οι παράγοντες θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη.Από το μικροπεριβάλλον, το μακροπεριβάλλον καθορίζει το μικροπεριβάλλον, αλλά το μικροπεριβάλλον μπορεί να είναι καλύτερο ή χειρότερο από τον εξοπλισμό μακροπεριβάλλοντος.Τα διαφορετικά επίπεδα προστασίας, η θέρμανση, ο αερισμός και η σκόνη του κελύφους ενδέχεται να επηρεάσουν το μικροπεριβάλλον.Το μικροπεριβάλλον έχει σαφείς διατάξεις στα σχετικά πρότυπα, τα οποία παρέχουν τη βάση για το σχεδιασμό των προϊόντων.
1.3 Τα προβλήματα συντονισμού μόνωσης και μονωτικών υλικών είναι αρκετά περίπλοκα.Είναι διαφορετικό από το αέριο και είναι ένα μονωτικό μέσο που δεν μπορεί να ανακτηθεί μόλις καταστραφεί.Ακόμη και το τυχαίο συμβάν υπέρτασης μπορεί να προκαλέσει μόνιμη βλάβη.Στη μακροχρόνια χρήση, τα μονωτικά υλικά θα αντιμετωπίσουν διάφορες καταστάσεις, όπως ατυχήματα εκκένωσης, Το ίδιο το μονωτικό υλικό θα επιταχύνει τη διαδικασία γήρανσής του λόγω διαφόρων παραγόντων που συσσωρεύονται για μεγάλο χρονικό διάστημα, όπως θερμική καταπόνηση, θερμοκρασία, μηχανική κρούση και άλλα τονίζει.Για τα μονωτικά υλικά, λόγω της ποικιλίας των ποικιλιών, τα χαρακτηριστικά των μονωτικών υλικών δεν είναι ομοιόμορφα, αν και υπάρχουν πολλοί δείκτες.Αυτό δημιουργεί κάποια δυσκολία στην επιλογή και χρήση μονωτικών υλικών, γι' αυτό και δεν λαμβάνονται υπόψη άλλα χαρακτηριστικά των μονωτικών υλικών, όπως θερμική καταπόνηση, μηχανικές ιδιότητες, μερική εκκένωση κ.λπ., προς το παρόν.
2. Επαλήθευση συντονισμού μόνωσης
Επί του παρόντος, η βέλτιστη μέθοδος για την επαλήθευση του συντονισμού της μόνωσης είναι η χρήση παλμικής διηλεκτρικής δοκιμής και μπορούν να επιλεγούν διαφορετικές ονομαστικές τιμές παλμικής τάσης για διαφορετικό εξοπλισμό.
2.1 η ονομαστική παλμική τάση που ταιριάζει με τη μόνωση του εξοπλισμού είναι 1,2/50 από τη δοκιμαστική ονομαστική παλμική τάση μ S κυματική μορφή.
Η σύνθετη αντίσταση εξόδου της γεννήτριας παλμών της παλμικής τροφοδοσίας δοκιμής θα πρέπει να είναι γενικά μεγαλύτερη από 500 Ω. Η ονομαστική τιμή της τάσης παλμού θα προσδιορίζεται σύμφωνα με την κατάσταση χρήσης, την κατηγορία υπέρτασης και την τάση μακροχρόνιας χρήσης του εξοπλισμού και θα διορθώνεται σύμφωνα με στο αντίστοιχο υψόμετρο.Επί του παρόντος, ορισμένες συνθήκες δοκιμής εφαρμόζονται στον πίνακα διανομής χαμηλής τάσης.Εάν δεν υπάρχει σαφής διάταξη σχετικά με την υγρασία και τη θερμοκρασία, θα πρέπει επίσης να εμπίπτει στο πεδίο εφαρμογής του προτύπου για πλήρη εξοπλισμό διανομής.Εάν το περιβάλλον χρήσης του εξοπλισμού είναι πέρα από το εφαρμοστέο πεδίο εφαρμογής του σετ διακοπτών, πρέπει να θεωρηθεί ότι έχει διορθωθεί.Η σχέση διόρθωσης μεταξύ πίεσης αέρα και θερμοκρασίας έχει ως εξής:
K=P/101,3 × 293 (Δ T+293)
K — παράμετροι διόρθωσης της πίεσης και της θερμοκρασίας του αέρα
Δ T – διαφορά θερμοκρασίας Κ μεταξύ πραγματικής (εργαστηριακής) θερμοκρασίας και T = 20 ℃
P – πραγματική πίεση kPa
2.2 για συσκευές διανομής χαμηλής τάσης, η δοκιμή AC ή DC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση της δοκιμής παλμικής τάσης για διηλεκτρική δοκιμή εναλλακτικής τάσης παλμού, αλλά αυτού του είδους η μέθοδος δοκιμής είναι πιο αυστηρή από τη δοκιμή παλμικής τάσης και θα πρέπει να συμφωνηθεί από τον κατασκευαστή.
Η διάρκεια του πειράματος είναι 3 κύκλοι στην περίπτωση επικοινωνίας.
Δοκιμή συνεχούς ρεύματος, κάθε φάση (θετική και αρνητική) αντίστοιχα εφαρμοζόμενη τάση τρεις φορές, κάθε φορά η διάρκεια είναι 10 ms.
Στην τρέχουσα κατάσταση της Κίνας, στα ηλεκτρικά προϊόντα υψηλής και χαμηλής τάσης, ο συντονισμός μόνωσης του εξοπλισμού εξακολουθεί να είναι μεγάλο πρόβλημα.Λόγω της επίσημης εισαγωγής της έννοιας του συντονισμού μόνωσης στον εξοπλισμό διακοπτών χαμηλής τάσης και στον εξοπλισμό ελέγχου, είναι μόνο θέμα σχεδόν δύο ετών.Επομένως, είναι πιο σημαντικό πρόβλημα η αντιμετώπιση και επίλυση του προβλήματος συντονισμού μόνωσης στο προϊόν.
Αναφορά:
[1] Εξοπλισμός διανομής και ελέγχου χαμηλής τάσης Iec439-1 – Μέρος I: πλήρης εξοπλισμός δοκιμής και δοκιμής εξαρτήματος [s].
Το Iec890 ελέγχει την άνοδο της θερμοκρασίας του εξοπλισμού διανομής χαμηλής τάσης και του εξοπλισμού ελέγχου μέσω ορισμένων σετ δοκιμών τύπων με μέθοδο παρέκτασης.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-20-2023