مبدأ والتحقق من تنسيق العزل للمفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض

الخلاصة: تنسيق العزل مسألة مهمة تتعلق بسلامة منتجات المعدات الكهربائية ، وقد تم الاهتمام بها دائمًا من جميع الجوانب.تم استخدام تنسيق العزل لأول مرة في المنتجات الكهربائية ذات الجهد العالي.في الصين ، يمثل الحادث الناجم عن نظام العزل نسبة 50٪ إلى 60٪ من المنتجات الكهربائية في الصين.لقد مضى عامان فقط منذ أن تم ذكر مفهوم تنسيق العزل رسميًا في مجموعة المفاتيح الكهربائية ومعدات التحكم ذات الجهد المنخفض.لذلك ، من المهم التعامل مع مشكلة تنسيق العزل في المنتج وحلها بشكل صحيح ، ويجب الاهتمام بها بشكل كافٍ.

الكلمات المفتاحية: مواد العزل والعزل للمفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض

0. مقدمة
تعتبر مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض مسؤولة عن التحكم في الطاقة الكهربائية وحمايتها وقياسها وتحويلها وتوزيعها في نظام إمداد الطاقة منخفض الجهد.نظرًا لأن مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض تتوغل في عمق موقع الإنتاج والأماكن العامة والسكنية وغيرها من الأماكن ، يمكن القول أن جميع الأماكن التي تستخدم فيها المعدات الكهربائية يجب أن تكون مجهزة بمعدات منخفضة الجهد.يتم توفير حوالي 80 ٪ من طاقة الطاقة في الصين من خلال المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض.يتم اشتقاق تطوير مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض من صناعة المواد ، والأجهزة الكهربائية منخفضة الجهد ، وتكنولوجيا المعالجة والمعدات ، وبناء البنية التحتية للمعدات ، ومستويات معيشة الناس ، وبالتالي فإن مستوى المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض يعكس القوة الاقتصادية والعلوم والتكنولوجيا ومستوى المعيشة في دولة من جهة.

1. المبدأ الأساسي لتنسيق العزل
يعني تنسيق العزل أن يتم اختيار خصائص العزل الكهربائي للمعدات وفقًا لظروف الخدمة والبيئة المحيطة بالمعدات.فقط عندما يعتمد تصميم الجهاز على قوة الوظيفة التي يتحملها في العمر المتوقع ، يمكن تحقيق تنسيق العزل.لا تأتي مشكلة تنسيق العزل فقط من خارج الجهاز ولكن أيضًا من الجهاز نفسه.إنها مشكلة تشمل جميع الجوانب ، والتي ينبغي النظر فيها بشكل شامل.تنقسم النقاط الرئيسية إلى ثلاثة أجزاء: أولاً ، شروط استخدام المعدات ؛والثاني هو بيئة استخدام المعدات ، والثالث هو اختيار مواد العزل.

1.1 شروط استخدام المعدات ، تشير شروط استخدام المعدات بشكل أساسي إلى الجهد والمجال الكهربائي والتردد الذي تستخدمه المعدات.

1.1.1 العلاقة بين تنسيق العزل والجهد.عند النظر في العلاقة بين تنسيق العزل والجهد ، يجب مراعاة الجهد الذي قد يحدث في النظام ، والجهد الناتج عن المعدات ، ومستوى تشغيل الجهد المستمر المطلوب ، وخطر السلامة الشخصية والحوادث.

① تصنيف الجهد والجهد الزائد وشكل الموجة.

جهد تردد الطاقة المستمر ، بجهد ثابت R ، m ، s ؛

ب. الجهد الزائد المؤقت ، الجهد الزائد لتردد الطاقة لفترة طويلة ؛

C الجهد الزائد العابر ، الجهد الزائد لبضعة أجزاء من الثانية أو أقل ، عادة ما يكون التذبذب عالي التخميد أو عدم التذبذب.

—— جهد زائد عابر ، عادة في اتجاه واحد ، يصل إلى ذروة قيمة 20 μ sTp5000 μ بين S ، مدة ذيل الموجة T2 ≤ 20ms.

—— الجهد الزائد قبل الموجة السريعة: جهد زائد عابر ، عادة في اتجاه واحد ، يصل إلى ذروة قيمة 0.1 μ sT120 μ s.مدة ذيل الموجة T2 ≤ 300 μ s

—— الجهد الزائد الأمامي للموجة الحادة: جهد زائد عابر ، عادة في اتجاه واحد ، يصل إلى قيمة الذروة عند TF 0.1 ميكروثانية.المدة الإجمالية هي 3 مللي ثانية ، وهناك تذبذب متراكب ، وتردد التذبذب بين 30 كيلو هرتز و 100 ميجا هرتز.

الجهد الزائد المشترك (مؤقت ، بطيء للأمام ، سريع ، حاد).

وفقًا لنوع الجهد الزائد أعلاه ، يمكن وصف شكل موجة الجهد القياسي.

② يجب أن تراعي العلاقة بين جهد التيار المتردد أو التيار المستمر وتنسيق العزل على المدى الطويل الجهد المقنن ، والجهد العازل المقنن ، وجهد العمل الفعلي.في التشغيل العادي وطويل الأجل للنظام ، يجب مراعاة جهد العزل المقدر وفولطية العمل الفعلية.بالإضافة إلى تلبية متطلبات المعيار ، يجب أن ننتبه إلى الوضع الفعلي لشبكة الطاقة في الصين.في الوضع الحالي حيث جودة شبكة الطاقة ليست عالية في الصين ، عند تصميم المنتجات ، يكون جهد العمل الفعلي الممكن أكثر أهمية لتنسيق العزل.

ترتبط العلاقة بين الجهد الزائد العابر وتنسيق العزل بحالة الجهد الزائد المتحكم فيه في النظام الكهربائي.يوجد العديد من أشكال الجهد الزائد في النظام والمعدات.يجب النظر إلى تأثير الجهد الزائد بشكل شامل.في نظام الطاقة ذات الجهد المنخفض ، قد يتأثر الجهد الزائد بعدة عوامل متغيرة.لذلك ، يتم تقييم الجهد الزائد في النظام بالطريقة الإحصائية ، مما يعكس مفهوم احتمالية الحدوث ، ويمكن تحديده من خلال طريقة إحصائيات الاحتمالات فيما إذا كانت هناك حاجة إلى مراقبة الحماية.

1.1.2 يجب تقسيم فئة الجهد الزائد للمعدات إلى فئة IV مباشرة من فئة الجهد الزائد لمعدات إمداد الطاقة لشبكة الطاقة منخفضة الجهد وفقًا لمستوى تشغيل الجهد المستمر طويل الأجل الذي تتطلبه شروط استخدام المعدات.معدات فئة الجهد الزائد IV هي المعدات المستخدمة في نهاية مصدر الطاقة لجهاز التوزيع ، مثل مقياس التيار الكهربائي ومعدات الحماية الحالية في المرحلة السابقة.معدات فئة الجهد الزائد III هي مهمة التثبيت في جهاز التوزيع ، ويجب أن تفي سلامة المعدات وقابليتها للتطبيق بالمتطلبات الخاصة ، مثل مجموعة المفاتيح في جهاز التوزيع.معدات الفئة الثانية من الجهد الزائد هي معدات مستهلكة للطاقة يتم تشغيلها بواسطة جهاز التوزيع ، مثل الحمل للاستخدام المنزلي والأغراض المماثلة.يتم توصيل معدات فئة الجهد الزائد I بالمعدات التي تحد من الجهد الزائد العابر إلى مستوى منخفض جدًا ، مثل الدائرة الإلكترونية مع حماية الجهد الزائد.بالنسبة للمعدات التي لا يتم توفيرها بشكل مباشر بواسطة شبكة الجهد المنخفض ، يجب مراعاة أقصى جهد ومجموعة خطيرة من المواقف المختلفة التي قد تحدث في معدات النظام.

| <12>>

ينقسم المجال الكهربائي إلى مجال كهربائي موحد ومجال كهربائي غير منتظم.في المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ، يُعتبر عمومًا في حالة المجال الكهربائي غير المنتظم.مشكلة التردد لا تزال قيد النظر.بشكل عام ، التردد المنخفض له تأثير ضئيل على تنسيق العزل ، لكن التردد العالي لا يزال له تأثير ، خاصة على مواد العزل.

1.2 تؤثر البيئة الكلية للمعدات المتعلقة بتنسيق العزل والظروف البيئية على تنسيق العزل.من متطلبات التطبيق العملي الحالي والمعايير ، فإن تغيير ضغط الهواء يأخذ في الاعتبار فقط تغيير ضغط الهواء الناجم عن الارتفاع.تم تجاهل التغير اليومي في ضغط الهواء ، كما تم تجاهل عوامل درجة الحرارة والرطوبة.ومع ذلك ، إذا كانت هناك متطلبات أكثر دقة ، فسيتم تغيير ضغط الهواء وفقًا لمتطلبات المعايير ، ويجب أيضًا مراعاة هذه العوامل.من البيئة الجزئية ، تحدد البيئة الكلية البيئة الدقيقة ، لكن البيئة الدقيقة قد تكون أفضل أو أسوأ من معدات البيئة الكلية.قد تؤثر مستويات الحماية المختلفة والتدفئة والتهوية والغبار في الغلاف على البيئة الدقيقة.البيئة الدقيقة لها أحكام واضحة في المعايير ذات الصلة ، والتي توفر الأساس لتصميم المنتجات.

1.3 مشاكل تنسيق العزل ومواد العزل معقدة للغاية.إنه يختلف عن الغاز ، وهو عبارة عن وسيط عازل لا يمكن استعادته بمجرد تلفه.حتى حدث الجهد الزائد العرضي قد يتسبب في تلف دائم.في الاستخدام طويل المدى ، ستواجه مواد العزل مواقف مختلفة ، مثل حوادث التفريغ ، وستعمل مادة العزل نفسها على تسريع عملية التقادم بسبب العوامل المختلفة المتراكمة لفترة طويلة ، مثل الإجهاد الحراري ودرجة الحرارة والتأثير الميكانيكي وغيرها الضغوط.بالنسبة لمواد العزل ، نظرًا لتنوع الأصناف ، فإن خصائص مواد العزل ليست موحدة ، على الرغم من وجود العديد من المؤشرات.يؤدي هذا إلى بعض الصعوبة في اختيار واستخدام المواد العازلة ، وهذا هو السبب في عدم مراعاة الخصائص الأخرى لمواد العزل ، مثل الإجهاد الحراري ، والخصائص الميكانيكية ، والتفريغ الجزئي ، وما إلى ذلك ، في الوقت الحالي.

2. التحقق من تنسيق العزل
في الوقت الحالي ، تتمثل الطريقة المثلى للتحقق من تنسيق العزل في استخدام اختبار عازل النبضة ، ويمكن اختيار قيم مختلفة لجهد النبض لمعدات مختلفة.

2.1 الجهد الدافع المقنن المطابق للعزل للمعدات هو 1.2 / 50 من خلال اختبار الجهد النبضي المقنن μ شكل موجة.

يجب أن تكون مقاومة الخرج لمولد النبضة لإمداد طاقة اختبار النبض أكثر من 500 بشكل عام Ω يجب تحديد قيمة الجهد النبضي المقنن وفقًا لحالة الاستخدام وفئة الجهد الزائد والجهد طويل المدى للاستخدام للمعدات ، ويجب تصحيحها وفقًا إلى الارتفاع المقابل.في الوقت الحاضر ، يتم تطبيق بعض شروط الاختبار على المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض.إذا لم يكن هناك نص واضح على الرطوبة ودرجة الحرارة ، فيجب أن يكون ذلك أيضًا ضمن نطاق تطبيق المعيار للمفاتيح الكهربائية الكاملة.إذا كانت بيئة استخدام المعدات خارج النطاق المطبق لمجموعة المفاتيح الكهربائية ، فيجب اعتبارها مصححة.تكون علاقة التصحيح بين ضغط الهواء ودرجة الحرارة كما يلي:

K = P / 101.3 × 293 (Δ T + 293)

ك - معاملات تصحيح ضغط الهواء ودرجة الحرارة

Δ T - فرق درجة الحرارة K بين درجة الحرارة الفعلية (المختبرية) و T = 20 ℃

ف - الضغط الفعلي كيلو باسكال

2.2 بالنسبة لمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ، يمكن استخدام اختبار التيار المتردد أو التيار المستمر لاستبدال اختبار الجهد النبضي للاختبار العازل للجهد النبضي البديل ، ولكن هذا النوع من طريقة الاختبار أكثر شدة من اختبار الجهد النبضي ، ويجب أن يتم الاتفاق عليه من قبل الشركة المصنعة.

مدة التجربة 3 دورات في حالة الاتصال.

اختبار التيار المباشر ، كل مرحلة (موجبة وسالبة) تطبق على التوالي الجهد ثلاث مرات ، كل مدة زمنية 10 مللي ثانية.

في الوضع الحالي للصين ، في المنتجات الكهربائية ذات الجهد العالي والمنخفض ، لا يزال تنسيق عزل المعدات يمثل مشكلة كبيرة.نظرًا للإدخال الرسمي لمفهوم تنسيق العزل في مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ومعدات التحكم ، فإن الأمر لا يستغرق سوى عامين تقريبًا.لذلك ، يعد التعامل مع مشكلة تنسيق العزل في المنتج وحلها مشكلة أكثر أهمية.

مرجع:

[1] Iec439-1 مجموعة المفاتيح الكهربائية ومعدات التحكم ذات الجهد المنخفض - الجزء الأول: اختبار النوع واختبار نوع الجزء معدات كاملة.

تحقق Iec890 من ارتفاع درجة حرارة مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ومعدات التحكم من خلال بعض مجموعات الاختبار من خلال طريقة الاستقراء.