תיאום בידוד של מתג מתח נמוך

תקציר: בשנת 1987, המסמך הטכני שכותרתו "דרישות לתיאום בידוד בתוספת 1 ל-iec439" נוסח על ידי הוועדה הטכנית המשנה של הוועדה הבינלאומית האלקטרוטכנית (IEC) 17D, שהכניסה רשמית את תיאום הבידוד למיתוג ובקרה במתח נמוך. צִיוּד.במצב הנוכחי של סין, במוצרי חשמל במתח גבוה ונמוך, תיאום הבידוד של הציוד הוא עדיין בעיה גדולה.בגלל ההקדמה הרשמית של תפיסת תיאום בידוד במתג וציוד בקרה מתח נמוך, מדובר רק על כמעט שנתיים.לכן, בעיה חשובה יותר להתמודד ולפתור את בעיית תיאום הבידוד במוצר.

מילות מפתח: חומרי בידוד ובידוד למיתוג מתח נמוך
תיאום בידוד הוא נושא חשוב הקשור לבטיחות מוצרי ציוד חשמלי, ותמיד ניתנה לו תשומת לב מכל ההיבטים.תיאום בידוד שימש לראשונה במוצרי חשמל במתח גבוה.בשנת 1987, המסמך הטכני שכותרתו "דרישות לתיאום בידוד בתוספת 1 ל-iec439" נוסח על ידי הוועדה הטכנית המשנה של הוועדה הבינלאומית האלקטרוטכנית (IEC) 17D, שהכניסה רשמית את תיאום הבידוד למיתוג המתח הנמוך ולציוד הבקרה.בכל הנוגע למצב הממשי של ארצנו, תיאום הבידוד של הציוד הוא עדיין בעיה גדולה במוצרי חשמל במתח גבוה ונמוך.הסטטיסטיקה מראה כי התאונה הנגרמת על ידי מערכת בידוד מהווה 50% - 60% ממוצרי החשמל בסין.יתרה מכך, חלפו רק שנתיים מאז שמושג תיאום בידוד מצוטט באופן רשמי במתג המתח הנמוך ובציוד הבקרה.לכן, בעיה חשובה יותר להתמודד ולפתור את בעיית תיאום הבידוד במוצר.

2. עקרון בסיסי של תיאום בידוד
תיאום בידוד פירושו שמאפייני הבידוד החשמלי של הציוד נבחרים בהתאם לתנאי השירות והסביבה הסובבת של הציוד.רק כאשר תכנון הציוד מבוסס על עוצמת התפקוד שהוא נושא בחייו הצפויים, ניתן לממש את תיאום הבידוד.בעיית תיאום הבידוד לא נובעת רק מבחוץ של הציוד אלא גם מהציוד עצמו.מדובר בבעיה המערבת את כל ההיבטים, שיש לשקול אותה באופן מקיף.הנקודות העיקריות מחולקות לשלושה חלקים: ראשית, תנאי השימוש בציוד;השני הוא סביבת השימוש של הציוד, והשלישי הוא בחירת חומרי בידוד.

(1) תנאי הציוד
תנאי השימוש בציוד מתייחסים בעיקר למתח, לשדה החשמלי ולתדר המשמשים את הציוד.
1. קשר בין תיאום בידוד למתח.בבחינת הקשר בין תיאום בידוד למתח, יש לשקול את המתח שעלול להתרחש במערכת, המתח שנוצר על ידי הציוד, רמת פעולת המתח המתמשכת הנדרשת והסכנה לבטיחות אישית ולתאונה.

1. סיווג מתח ומתח יתר, צורת גל.
א) מתח תדר מתח רציף, עם מתח R, m, s קבוע
ב) מתח יתר זמני, מתח יתר בתדר הספק למשך זמן רב
ג) מתח יתר חולף, מתח יתר לכמה אלפיות שניות או פחות, בדרך כלל תנודת שיכוך גבוהה או אי תנודה.
- מתח יתר חולף, בדרך כלל חד כיווני, המגיע לערך שיא של 20 מיקרון שניות
——מתח יתר גל מהיר: מתח יתר חולף, בדרך כלל בכיוון אחד, המגיע לערך שיא של 0.1 מיקרון שניות
——מתח יתר קדמי של גל תלול: מתח יתר חולף, בדרך כלל בכיוון אחד, המגיע לערך שיא ב-TF ≤ 0.1 μ שניות.משך הזמן הכולל הוא פחות מ-3MS, ויש תנודת סופרפוזיציה, ותדירות התנודה היא בין 30kHz < f < 100MHz.
ד) מתח יתר משולב (זמני, איטי קדימה, מהיר, תלול).

על פי סוג מתח היתר לעיל, ניתן לתאר את צורת הגל הסטנדרטית של המתח.
2. הקשר בין מתח AC או DC לטווח ארוך ותיאום בידוד ייחשב כמתח נקוב, מתח בידוד נקוב ומתח עבודה בפועל.בפעולה רגילה וארוכת טווח של המערכת, יש לקחת בחשבון את מתח הבידוד המדורג ואת מתח העבודה בפועל.בנוסף לעמידה בדרישות התקן, עלינו לשים לב יותר למצב בפועל של רשת החשמל של סין.במצב הנוכחי שאיכות רשת החשמל אינה גבוהה בסין, בעת תכנון מוצרים, מתח העבודה האפשרי בפועל חשוב יותר עבור תיאום בידוד.
הקשר בין מתח יתר חולף לתיאום בידוד קשור למצב של מתח יתר מבוקר במערכת החשמל.במערכת ובציוד, קיימות צורות רבות של מתח יתר.יש לשקול את ההשפעה של מתח יתר באופן מקיף.במערכת חשמל במתח נמוך, מתח יתר עשוי להיות מושפע מגורמים משתנים שונים.לכן, מתח היתר במערכת מוערך בשיטה סטטיסטית, המשקפת מושג של הסתברות להתרחשות, וניתן לקבוע לפי השיטה של ​​סטטיסטיקת הסתברות האם יש צורך בבקרת הגנה.

2. קטגוריית מתח יתר של ציוד
על פי תנאי הציוד, רמת פעולת המתח המתמשכת לטווח ארוך הנדרשת תחולק ישירות למחלקת IV לפי קטגוריית מתח היתר של ציוד אספקת החשמל של רשת מתח נמוך.הציוד של קטגוריית מתח יתר IV הוא הציוד המשמש בקצה אספקת החשמל של התקן ההפצה, כגון מד זרם וציוד הגנת זרם מהשלב הקודם.הציוד של מתח יתר בדרגה III הוא משימת ההתקנה בהתקן ההפצה, והבטיחות והישימות של הציוד חייבות לעמוד בדרישות המיוחדות, כגון מיתוג בהתקן ההפצה.הציוד בדרגת מתח יתר II הוא הציוד הצורך אנרגיה המופעל על ידי מכשיר הפצה, כגון עומס לשימוש ביתי ולמטרות דומות.הציוד מדרגת מתח יתר I מחובר לציוד המגביל את מתח היתר החולף לרמה נמוכה מאוד, כגון מעגל אלקטרוני עם הגנת מתח יתר.עבור ציוד שאינו מסופק ישירות מרשת מתח נמוך, יש לקחת בחשבון את המתח המרבי ואת השילוב הרציני של מצבים שונים שעלולים להתרחש בציוד המערכת.
כאשר הציוד אמור לעבוד במצב של קטגוריית מתח יתר ברמה גבוהה יותר, ולציוד עצמו אין מספיק קטגוריית מתח יתר מותרת, יינקטו אמצעים להפחתת מתח היתר במקום, וניתן לאמץ את השיטות הבאות.
א) התקן הגנה מפני מתח יתר
ב) רובוטריקים עם פיתול מבודד
ג) מערכת הפצת מעגלים רב-ענפים עם גל העברה מבוזר העובר דרך אנרגיית מתח
ד) קיבול המסוגל לספוג אנרגיית מתח יתר נחשולים
ה) מכשיר שיכוך המסוגל לספוג אנרגיית מתח יתר

3. שדה חשמלי ותדר
שדה חשמלי מחולק לשדה חשמלי אחיד ושדה חשמלי לא אחיד.במיתוג מתח נמוך, זה נחשב בדרך כלל למקרה של שדה חשמלי לא אחיד.בעיית התדר עדיין בבחינה.בדרך כלל, לתדר נמוך יש השפעה מועטה על תיאום בידוד, אך לתדר גבוה עדיין יש השפעה, במיוחד על חומרי בידוד.
(2) הקשר בין תיאום בידוד ותנאי סביבה
סביבת המאקרו שבה נמצא הציוד משפיעה על תיאום הבידוד.מדרישות היישום והסטנדרטים המעשיים הנוכחיים, השינוי בלחץ האוויר לוקח בחשבון רק את השינוי בלחץ האוויר הנגרם על ידי גובה.התעלמו מהשינוי היומי בלחץ האוויר, והתעלמו גם מגורמי הטמפרטורה והלחות.עם זאת, אם יש דרישות מדויקות יותר, יש לקחת בחשבון גורמים אלה.מסביבת המיקרו, סביבת המאקרו קובעת את סביבת המיקרו, אך סביבת המיקרו עשויה להיות טובה או גרועה מציוד סביבת המאקרו.רמות ההגנה השונות, החימום, האוורור והאבק של המעטפת עשויים להשפיע על הסביבה המיקרו.לסביבת המיקרו יש הוראות ברורות בתקנים רלוונטיים.ראה טבלה 1 המספקת את הבסיס לעיצוב המוצר.
(3) תיאום בידוד וחומרי בידוד
הבעיה של חומר בידוד מורכבת למדי, היא שונה מגז, זהו מדיום בידוד אשר לא ניתן לשחזר לאחר פגיעה.אפילו אירוע מתח יתר בשוגג עלול לגרום לנזק קבוע.בשימוש ארוך טווח, חומרי בידוד יתקלו במצבים שונים כמו תאונות פריקה וכו' וחומר הבידוד עצמו נובע מגורמים שונים שנצברו לאורך זמן כמו מתח תרמי טמפרטורה, פגיעה מכנית ולחצים נוספים יואצו תהליך ההזדקנות.עבור חומרי בידוד, בשל מגוון הזנים, המאפיינים של חומרי בידוד אינם אחידים, אם כי ישנם אינדיקטורים רבים.הדבר מעורר קושי מסוים בבחירה ובשימוש בחומרי בידוד, וזו הסיבה שמאפיינים אחרים של חומרי בידוד, כגון מתח תרמי, תכונות מכניות, פריקה חלקית וכו', אינם נחשבים כיום.השפעת הלחץ הנ"ל על חומרי בידוד נדונה בפרסומי חברת החשמל, שיכולים למלא תפקיד איכותי ביישום מעשי, אך עדיין לא ניתן לבצע הדרכה כמותית.כיום, ישנם מוצרים חשמליים רבים במתח נמוך המשמשים כאינדיקטורים כמותיים לחומרי בידוד, אשר מושווים לערך CTI של מדד סימני דליפה, שניתן לחלק לשלוש קבוצות וארבעה סוגים, וההתנגדות למדד סימני דליפה PTI.מדד סימני הדליפה משמש ליצירת עקבות דליפה על ידי הפלת הנוזל המזוהם על פני חומר הבידוד.ההשוואה הכמותית ניתנת.
מדד כמות מסוים זה הוחל על עיצוב המוצר.

3. אימות תיאום בידוד
נכון לעכשיו, השיטה האופטימלית לאימות תיאום בידוד היא שימוש בבדיקה דיאלקטרית דחף, וניתן לבחור ערכי מתח דחף מדורגים שונים עבור ציוד שונה.
1. ודא את תיאום הבידוד של ציוד עם בדיקת מתח דחף מדורג
1.2/50 של מתח דחף מדורג צורת גל μ S.
עכבת המוצא של מחולל הדחף של ספק הכוח לבדיקת דחפים צריכה להיות יותר מ-500, בדרך כלל Ω， ערך מתח הדחף המדורג ייקבע בהתאם למצב השימוש, קטגוריית מתח יתר ומתח השימוש לטווח ארוך של הציוד, ויתוקן בהתאם. לגובה המתאים.נכון לעכשיו, כמה תנאי בדיקה מוחלים על מתג המתח הנמוך.אם אין קביעה ברורה על לחות וטמפרטורה, היא צריכה להיות גם בגדר היישום של התקן למיתוג מלא.אם סביבת השימוש בציוד היא מעבר להיקף הרלוונטי של ערכת המתג, יש לראות בה כמתוקנת.קשר התיקון בין לחץ האוויר לטמפרטורה הוא כדלקמן:
K=P/101.3 × 293( Δ T＋293)
K – פרמטרי תיקון של לחץ אוויר וטמפרטורה
Δ T - הפרש טמפרטורה K בין הטמפרטורה בפועל (מעבדה) לבין T = 20 ℃
P - לחץ בפועל kPa
2. בדיקה דיאלקטרית של מתח דחף חלופי
עבור מתג מתח נמוך, ניתן להשתמש במבחן AC או DC במקום בדיקת מתח דחף, אך שיטת בדיקה מסוג זה היא חמורה יותר מבדיקת מתח דחף, והיא צריכה להיות הסכימה על ידי היצרן.
משך הניסוי הוא 3 מחזורים במקרה של תקשורת.
בדיקת DC, כל שלב (חיובי ושלילי) מופעל בהתאמה שלוש פעמים, כל פעם משך הזמן הוא 10ms.
1. קביעת מתח יתר טיפוסי.
2. תיאום עם קביעת מתח עמידה.
3. קביעת רמת בידוד מדורג.
4. נוהל כללי לתיאום בידוד.