저전압 배전반의 절연협조

개요: 1987년에 IEC(International Electrotechnical Commission) 17D의 하위 기술 위원회에서 "IEC439에 대한 보충 1의 절연 조정에 대한 요구 사항"이라는 제목의 기술 문서가 작성되었으며, 저전압 개폐 장치 및 제어 장치에 절연 조정을 공식적으로 도입했습니다. 장비.현재 중국의 상황에서 고압 및 저압 전기 제품에서 장비의 절연 조정은 여전히 ​​큰 문제입니다.저전압 배전반 및 제어 장비에 절연 조정 개념을 공식적으로 도입했기 때문에 거의 2년이면 충분합니다.따라서 제품의 절연 조정 문제를 처리하고 해결하는 것이 더 중요한 문제입니다.

Keywords: 저전압 배전반용 절연 및 절연재료
절연 조정은 전기 장비 제품의 안전과 관련된 중요한 문제이며 모든 측면에서 항상 주목되어 왔습니다.절연 조정은 고전압 전기 제품에서 처음 사용되었습니다.1987년에 IEC(International Electrotechnical Commission) 17D의 하위 기술 위원회에서 "IEC439에 대한 보충 1의 절연 조정에 대한 요구 사항"이라는 제목의 기술 문서가 초안되었으며, 저전압 개폐 장치 및 제어 장비에 절연 조정을 공식적으로 도입했습니다.우리나라의 실제 상황에 관한 한 장비의 절연 조정은 고압 및 저압 전기 제품에서 여전히 큰 문제입니다.통계에 따르면 절연 시스템으로 인한 사고는 중국 전기 제품의 50% – 60%를 차지합니다.더욱이 저전압 배전반 및 제어장치에 절연협조 개념이 정식으로 도입된 지 불과 2년 만이다.따라서 제품의 절연 조정 문제를 처리하고 해결하는 것이 더 중요한 문제입니다.

2. 절연협조의 기본원리
절연협조란 설비의 사용조건 및 주변환경에 따라 설비의 전기적 절연특성을 선정하는 것을 말합니다.장비의 설계가 예상 수명 동안 견디는 기능의 강도를 기반으로 할 때만 절연 조정이 실현될 수 있습니다.절연 협조의 문제는 장비 외부뿐만 아니라 장비 자체에서도 발생합니다.그것은 종합적으로 고려되어야 하는 모든 측면을 포함하는 문제입니다.요점은 세 부분으로 나뉩니다. 첫째, 장비의 사용 조건;두 번째는 장비의 사용 환경이고 세 번째는 단열재의 선택입니다.

(1) 장비 조건
장비의 사용 조건은 주로 장비에서 사용하는 전압, 전기장 및 주파수를 나타냅니다.
1. 절연 협조와 전압의 관계.절연협조와 전압과의 관계를 고려할 때 시스템에서 발생할 수 있는 전압, 장비에서 발생하는 전압, 요구되는 연속 전압 작동 수준, 인명 안전 및 사고의 위험성을 고려해야 합니다.

1. 전압 및 과전압의 분류, 파형.
a) 일정한 R, m, s 전압을 갖는 연속 전원 주파수 전압
b) 일시적인 과전압, 장기간의 상용주파 과전압
c) 과도 과전압, 몇 밀리초 이하 동안의 과전압, 일반적으로 높은 감쇠 진동 또는 비진동.
——20μs의 피크 값에 도달하는 일시적인 과전압, 일반적으로 단방향
——Fast wave pre overvoltage: 일시적인 과전압, 일반적으로 한 방향으로 0.1μs의 피크 값에 도달
——Steep wave front overvoltage: 과도 과전압, 일반적으로 한 방향으로 TF ≤ 0.1 μs에서 피크 값에 도달합니다.총 지속 시간은 3MS 미만이며 중첩 발진이 있으며 발진 주파수는 30kHz < f < 100MHz 사이입니다.
d) 결합된(일시적, 슬로우 포워드, 패스트, 가파른) 과전압.

위의 과전압 유형에 따라 표준 전압 파형을 기술할 수 있습니다.
2. 장기간의 교류 또는 직류 전압과 절연협조의 관계는 정격전압, 정격절연전압 및 실사용전압으로 한다.시스템의 정상적이고 장기적인 작동에서는 정격 절연 전압과 실제 작동 전압을 고려해야 합니다.표준 요구 사항을 충족하는 것 외에도 중국 전력망의 실제 상황에 더 많은 관심을 기울여야 합니다.현재 중국의 전력망 품질이 높지 않은 상황에서 제품을 설계할 때 절연 조정을 위해 실제 가능한 작동 전압이 더 중요합니다.
과도 과전압과 절연 조정 사이의 관계는 전기 시스템에서 제어된 과전압 상태와 관련이 있습니다.시스템 및 장비에는 다양한 형태의 과전압이 있습니다.과전압의 영향을 종합적으로 고려해야 합니다.저전압 전력계통에서 과전압은 다양한 변수에 의해 영향을 받을 수 있습니다.따라서 계통의 과전압은 발생확률의 개념을 반영한 통계적 방법으로 평가하고, 보호제어가 필요한지 여부를 확률통계의 방법으로 판단할 수 있다.

2. 장비의 과전압 범주
장비 조건에 따라 필요한 장기 연속 전압 작동 수준은 저전압 그리드의 전원 공급 장비의 과전압 범주에 따라 IV 등급으로 직접 나뉩니다.과전압 카테고리 IV의 장비는 이전 단계의 전류계 및 전류 보호 장비와 같은 배전 장치의 전원 공급 장치 끝에 사용되는 장비입니다.Class III 과전압 장비는 배전 장치에 설치하는 작업이며 장비의 안전 및 적용 가능성은 배전 장치의 개폐 장치와 같은 특수 요구 사항을 충족해야 합니다.과전압 등급 II 장비는 가정용 및 이와 유사한 용도의 부하와 같이 배전 장치에 의해 전원이 공급되는 에너지 소비 장비입니다.과전압 등급 I 장비는 과전압 보호 기능이 있는 전자 회로와 같이 일시적인 과전압을 매우 낮은 수준으로 제한하는 장비에 연결됩니다.저전압 그리드에서 직접 공급되지 않는 장비의 경우 시스템 장비에서 발생할 수 있는 최대 전압 및 다양한 상황의 심각한 조합을 고려해야 합니다.
장비가 높은 수준의 과전압 범주 상황에서 작동하고 장비 자체에 허용된 과전압 범주가 충분하지 않은 경우 해당 장소에서 과전압을 줄이기 위한 조치를 취해야 하며 다음 방법을 채택할 수 있습니다.
a) 과전압 보호 장치
b) 절연 권선이 있는 변압기
c) 전압 에너지를 통과하는 분산 전송파를 갖는 다중 분기 회로 분배 시스템
d) 서지 과전압 에너지를 흡수할 수 있는 커패시턴스
e) 서지 과전압 에너지를 흡수할 수 있는 댐핑 장치

3. 전기장과 주파수
전기장은 균일 전기장과 불균일 전기장으로 나뉩니다.저전압 배전반에서는 일반적으로 불균일 전계의 경우로 간주됩니다.주파수 문제는 아직 고려 중입니다.일반적으로 저주파는 절연 조정에 거의 영향을 미치지 않지만 고주파는 특히 절연 재료에 여전히 영향을 미칩니다.
(2) 절연협조와 환경조건과의 관계
장비가 위치한 매크로 환경은 절연 조정에 영향을 미칩니다.현재 실제 응용 및 표준의 요구 사항에서 기압의 변화는 고도로 인한 기압의 변화만 고려합니다.일일 기압 변화는 무시되었으며 온도 및 습도 요인도 무시되었습니다.그러나 보다 정확한 요구 사항이 있는 경우 이러한 요소를 고려해야 합니다.마이크로 환경에서 매크로 환경이 마이크로 환경을 결정하는데 마이크로 환경이 매크로 환경 장비보다 좋을 수도 있고 나쁠 수도 있습니다.쉘의 다양한 보호 수준, 가열, 환기 및 먼지는 미세 환경에 영향을 줄 수 있습니다.마이크로 환경은 관련 표준에 명확한 조항이 있습니다.제품 설계의 기초를 제공하는 표 1을 참조하십시오.
(3) 절연 협조 및 절연 재료
단열재의 문제는 상당히 복잡합니다. 가스와는 달리 한번 손상되면 복구할 수 없는 단열 매체입니다.우발적인 과전압 이벤트도 영구적인 손상을 일으킬 수 있습니다.장기간 사용 시 단열재는 방전 사고 등과 같은 다양한 상황에 직면하게 되며 단열재 자체는 열 응력과 같은 오랜 시간 동안 축적된 다양한 요인으로 인해 온도, 기계적 충격 및 기타 응력이 가속됩니다. 노화 과정.단열재의 경우 품종이 다양하기 때문에 많은 지표가 있지만 단열재의 특성이 균일하지 않습니다.이는 절연재료의 선택과 사용에 다소 어려움을 가져오는데, 이는 열응력, 기계적 성질, 부분방전 등과 같은 절연재료의 다른 특성이 현재 고려되지 않는 이유이다.절연 재료에 대한 위의 응력의 영향은 실제 적용에서 질적 역할을 할 수 있는 IEC 간행물에서 논의되었지만 정량적 지침을 수행하는 것은 아직 불가능합니다.현재 많은 저전압 전기제품이 절연재료의 정량적 지표로 사용되고 있으며 이를 3군 4종으로 나눌 수 있는 누수지수의 CTI값과 누수저항지수 PTI와 비교하고 있다.누수마크지수는 수분에 오염된 액체를 단열재 표면에 떨어뜨려 누수흔적을 형성하는데 사용됩니다.정량적 비교가 제공됩니다.
이 특정 수량 지수는 제품의 디자인에 적용되었습니다.

3. 절연 협조 확인
현재 절연 조정을 확인하는 최적의 방법은 임펄스 절연 시험을 사용하는 것이며 장비마다 다른 정격 임펄스 전압 값을 선택할 수 있습니다.
1. 정격 임펄스 전압 시험으로 장비의 절연 협조를 확인하십시오.
정격 임펄스 전압 μS 파형의 1.2/50.
임펄스 테스트 전원 공급 장치의 임펄스 발생기의 출력 임피던스는 일반적으로 500Ω 이상이어야 하며 정격 임펄스 전압 값은 장비의 사용 상황, 과전압 범주 및 장기 사용 전압에 따라 결정되며 다음에 따라 수정됩니다. 해당 고도로.현재 저전압 배전반에 일부 테스트 조건이 적용됩니다.습도 및 온도에 대한 명확한 규정이 없는 경우에도 완전한 개폐 장치 표준의 적용 범위 내에 있어야 합니다.장비 사용 환경이 수배전반 세트의 해당 범위를 벗어나는 경우 수정된 것으로 간주해야 합니다.기압과 온도 사이의 보정 관계는 다음과 같습니다.
K=P/101.3 × 293(ΔT＋293)
K – 기압 및 온도 보정 매개변수
Δ T – 실제(실험실) 온도와 T 사이의 온도차 K = 20℃
P – 실제 압력 kPa
2. 대체 임펄스 전압의 유전체 시험
저압 배전반의 경우 임펄스 전압 시험 대신 AC 또는 DC 시험을 사용할 수 있으나 이러한 시험 방법은 임펄스 전압 시험보다 더 엄격하므로 제조사의 동의를 받아야 합니다.
실험 기간은 통신의 경우 3주기입니다.
DC 테스트, 각 위상(양극 및 음극)에 각각 전압을 3회 인가하고 각 지속 시간은 10ms입니다.
1. 일반적인 과전압 결정.
2. 내전압 결정에 협조하십시오.
3. 정격 절연 레벨 결정.
4. 절연 조정을 위한 일반 절차.