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試述低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的絕緣配合原理

發(fā)表時(shí)間:2021-07-26 訪問(wèn)量:155473

      摘要:絕緣配合問(wèn)題是一個(gè)關(guān)系到電氣設(shè)備產(chǎn)品安全性的重要問(wèn)題,歷來(lái)受到來(lái)自各方面的重視。絕緣配合最早應(yīng)用在高壓電器產(chǎn)品中。我國(guó)的電器產(chǎn)品中,由于絕緣系統(tǒng)而引發(fā)的事故占50%-60%,又由于在城西低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備中正式引用絕緣配合這個(gè)概念,只是近兩年的事情。所以,正確處理、解決好產(chǎn)品中絕緣配合問(wèn)題,是一個(gè)比較重要的問(wèn)題,應(yīng)該給予足夠的重視。

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      低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中負(fù)責(zé)電能的控制、保護(hù)、測(cè)量、轉(zhuǎn)換和分配。由于低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備深入到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、公共場(chǎng)所、居民住宅等地點(diǎn),可以說(shuō)凡是使用電氣設(shè)備的地方都應(yīng)配備低壓設(shè)備,我國(guó)電能的80%左右都是通過(guò)低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備供出,低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的發(fā)展源于材料工業(yè)、低壓電器、加工工藝和設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和人民的生活水平,所以低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的水平從一個(gè)側(cè)面反映了一個(gè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力與科學(xué)技術(shù)、生活水平。

1 絕緣配合的基本原理

絕緣配合意指根據(jù)設(shè)備的使用條件及周圍環(huán)境來(lái)選擇設(shè)備的電氣絕緣特性,只有在設(shè)備的設(shè)計(jì)基于其期望壽命中所承受的作用強(qiáng)度時(shí),才能實(shí)現(xiàn)絕緣配合。絕緣配合的問(wèn)題不僅來(lái)自設(shè)備外部而且還來(lái)自設(shè)備本身,是一個(gè)涉及各方面因素,須加以綜合考慮的問(wèn)題,其要點(diǎn)分為三部分:一是設(shè)備的使用條件;二是設(shè)備的使用環(huán)境,三是絕緣材料的選用。

      設(shè)備的使用條件 設(shè)備的使用條件主要指設(shè)備使用的電壓、電場(chǎng)、頻率。

      絕緣配合與電壓的關(guān)系。在考慮絕緣配合與電壓的關(guān)系中,要考慮在系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的電壓、設(shè)備產(chǎn)生的電壓,要求的持續(xù)電壓運(yùn)行等級(jí),以及人身安全、事故的危險(xiǎn)性。

①電壓與過(guò)電壓的分類,波形。a持續(xù)工頻電壓,有著恒定r、m、s的電壓;b暫時(shí)過(guò)電壓,較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的工頻過(guò)電壓;c瞬態(tài)過(guò)電壓,幾毫秒或更短的持續(xù)時(shí)間的過(guò)電壓,通常是高阻尼的振蕩或非振蕩的。——緩波前過(guò)電壓:一種瞬態(tài)過(guò)電壓,通常是單方向的,到達(dá)峰值的時(shí)間為20μsTp5000μs之間,波尾持續(xù)時(shí)間T2≤20ms。——快波前過(guò)電壓:一種瞬態(tài)過(guò)電壓,通常是單方向的,到達(dá)峰值時(shí)間為0.1μsT120μs,波尾持續(xù)時(shí)間T2≤300μs。——陡波前過(guò)電壓:一種瞬態(tài)過(guò)電壓,通常是單方向的,到達(dá)峰值的時(shí)間為Tf≤0.1μs,總持續(xù)時(shí)間3ms,并帶有疊加振蕩,振蕩頻率地30kHzf100MHz之間。d聯(lián)合(暫時(shí)、緩前波、快波前、陡波前)過(guò)電壓。根據(jù)上述的過(guò)電壓類型,可描述出標(biāo)準(zhǔn)的電壓波形。


②長(zhǎng)期的交流或直流電壓與絕緣配合的關(guān)系,要考慮額定電壓、額定絕緣電壓、實(shí)際工作電壓。在系統(tǒng)正常、長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,主要要考慮額定的絕緣電壓和實(shí)際工作電壓,而這一點(diǎn)除了要滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求外,更要注意考慮我國(guó)電網(wǎng)的實(shí)際情況。在目前我國(guó)電網(wǎng)質(zhì)量尚不高的情況下,設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),對(duì)絕緣配合而言,實(shí)際可能出現(xiàn)的工作電壓更重要。

③瞬態(tài)過(guò)電壓與絕緣配合的關(guān)系,這與電氣系統(tǒng)內(nèi)被控過(guò)電壓的條件有關(guān)。在系統(tǒng)和設(shè)備中,存在多種形式的過(guò)電壓,要全面考慮各種過(guò)電壓的影響,在低壓電力系統(tǒng)中,過(guò)電壓可能會(huì)受到各種多變因素的影響,所以,系統(tǒng)中的過(guò)電壓的是通過(guò)統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)評(píng)定,反映了一種發(fā)生概率的概念,并可通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)決定是否需要保護(hù)控制。


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