कमी व्होल्टेज स्विचगियरचे इन्सुलेशन समन्वय

गोषवारा: 1987 मध्ये, आंतरराष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमिशन (IEC) 17D च्या उप-तांत्रिक समितीने "परिशिष्ट 1 ते iec439 मधील इन्सुलेशन समन्वयासाठी आवश्यकता" नावाचा तांत्रिक दस्तऐवज तयार केला होता, ज्याने कमी व्होल्टेज आणि नियंत्रणामध्ये इन्सुलेशन समन्वय औपचारिकपणे सादर केला. उपकरणेचीनच्या सध्याच्या परिस्थितीत, उच्च आणि कमी व्होल्टेज इलेक्ट्रिकल उत्पादनांमध्ये, उपकरणांचे इन्सुलेशन समन्वय अजूनही एक मोठी समस्या आहे.कमी व्होल्टेज स्विचगियर आणि नियंत्रण उपकरणांमध्ये इन्सुलेशन समन्वय संकल्पनेची औपचारिक ओळख झाल्यामुळे, ही केवळ दोन वर्षांची बाब आहे.म्हणून, उत्पादनातील इन्सुलेशन समन्वय समस्येला सामोरे जाणे आणि त्याचे निराकरण करणे ही अधिक महत्त्वाची समस्या आहे.

मुख्य शब्द: कमी व्होल्टेज स्विचगियरसाठी इन्सुलेशन आणि इन्सुलेशन सामग्री
विद्युत उपकरणांच्या उत्पादनांच्या सुरक्षिततेशी संबंधित इन्सुलेशन समन्वय हा एक महत्त्वाचा मुद्दा आहे आणि त्याकडे नेहमीच सर्व पैलूंकडून लक्ष दिले जाते.उच्च व्होल्टेज इलेक्ट्रिकल उत्पादनांमध्ये प्रथम इन्सुलेशन समन्वय वापरला गेला.1987 मध्ये, आंतरराष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमिशन (IEC) 17D च्या उप-तांत्रिक समितीने "परिशिष्ट 1 ते iec439 मधील इन्सुलेशन समन्वयासाठी आवश्यकता" नावाचा तांत्रिक दस्तऐवज तयार केला होता, ज्याने कमी व्होल्टेज स्विचगियर आणि नियंत्रण उपकरणांमध्ये इन्सुलेशन समन्वय औपचारिकपणे सादर केला.आपल्या देशाच्या वास्तविक परिस्थितीशी संबंधित आहे, उच्च आणि कमी व्होल्टेज विद्युत उत्पादनांमध्ये उपकरणांचे इन्सुलेशन समन्वय अजूनही एक मोठी समस्या आहे.सांख्यिकी दर्शविते की इन्सुलेशन सिस्टममुळे झालेल्या अपघातात चीनमधील 50% - 60% विद्युत उत्पादनांचा वाटा आहे.शिवाय, कमी व्होल्टेज स्विचगियर आणि नियंत्रण उपकरणांमध्ये इन्सुलेशन समन्वयाची संकल्पना औपचारिकपणे उद्धृत करून केवळ दोन वर्षे झाली आहेत.म्हणून, उत्पादनातील इन्सुलेशन समन्वय समस्येला सामोरे जाणे आणि त्याचे निराकरण करणे ही अधिक महत्त्वाची समस्या आहे.

2. इन्सुलेशन समन्वयाचे मूलभूत तत्त्व
इन्सुलेशन समन्वयाचा अर्थ असा आहे की उपकरणांची विद्युत इन्सुलेशन वैशिष्ट्ये सेवा परिस्थिती आणि उपकरणांच्या आसपासच्या वातावरणानुसार निवडली जातात.जेव्हा उपकरणाची रचना त्याच्या अपेक्षित आयुष्यात सहन केलेल्या कार्याच्या सामर्थ्यावर आधारित असेल तेव्हाच इन्सुलेशन समन्वय साधता येईल.इन्सुलेशन समन्वयाची समस्या केवळ उपकरणाच्या बाहेरूनच येत नाही तर उपकरणातूनच येते.सर्व पैलूंचा समावेश असलेली ही समस्या आहे, ज्याचा सर्वसमावेशकपणे विचार केला पाहिजे.मुख्य मुद्दे तीन भागांमध्ये विभागलेले आहेत: प्रथम, उपकरणांच्या वापराच्या अटी;दुसरे म्हणजे उपकरणाच्या वापराचे वातावरण आणि तिसरे म्हणजे इन्सुलेशन सामग्रीची निवड.

(1) उपकरणे अटी
उपकरणांच्या वापराच्या अटी प्रामुख्याने व्होल्टेज, इलेक्ट्रिक फील्ड आणि उपकरणाद्वारे वापरल्या जाणार्‍या वारंवारतेचा संदर्भ घेतात.
1. इन्सुलेशन समन्वय आणि व्होल्टेज यांच्यातील संबंध.इन्सुलेशन समन्वय आणि व्होल्टेज यांच्यातील संबंध लक्षात घेता, सिस्टममध्ये उद्भवू शकणारे व्होल्टेज, उपकरणाद्वारे तयार केलेले व्होल्टेज, आवश्यक सतत व्होल्टेज ऑपरेशन स्तर आणि वैयक्तिक सुरक्षा आणि अपघाताचा धोका विचारात घेतला जाईल.

1. व्होल्टेज आणि ओव्हरव्होल्टेजचे वर्गीकरण, वेव्हफॉर्म.
a) सतत पॉवर फ्रिक्वेंसी व्होल्टेज, स्थिर R, m, s व्होल्टेजसह
b) तात्पुरता ओव्हरव्होल्टेज, पॉवर फ्रिक्वेंसी ओव्हरव्होल्टेज बर्याच काळासाठी
c) क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज, काही मिलीसेकंद किंवा त्यापेक्षा कमी कालावधीसाठी ओव्हर-व्होल्टेज, सामान्यतः उच्च ओलसर दोलन किंवा नॉन ऑसिलेशन.
——एक क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज, सहसा एक-मार्ग, 20 μs च्या शिखर मूल्यापर्यंत पोहोचते
——फास्ट वेव्ह प्री ओव्हरव्होल्टेज: एक क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज, सहसा एका दिशेने, ०.१ μs च्या शिखर मूल्यापर्यंत पोहोचते
——स्टीप वेव्ह फ्रंट ओव्हरव्होल्टेज: एक क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज, सामान्यतः एका दिशेने, TF ≤ 0.1 μs वर शिखर मूल्य गाठते.एकूण कालावधी 3MS पेक्षा कमी आहे आणि सुपरपोझिशन ऑसिलेशन आहे आणि दोलनाची वारंवारता 30kHz < f < 100MHz दरम्यान आहे.
ड) एकत्रित (तात्पुरता, हळू पुढे, वेगवान, तीव्र) ओव्हरव्होल्टेज.

वरील ओव्हरव्होल्टेज प्रकारानुसार, मानक व्होल्टेज वेव्हफॉर्मचे वर्णन केले जाऊ शकते.
2. दीर्घकालीन एसी किंवा डीसी व्होल्टेज आणि इन्सुलेशन समन्वय यांच्यातील संबंध रेट केलेले व्होल्टेज, रेट केलेले इन्सुलेशन व्होल्टेज आणि वास्तविक कार्यरत व्होल्टेज म्हणून मानले जातील.सिस्टमच्या सामान्य आणि दीर्घकालीन ऑपरेशनमध्ये, रेट केलेले इन्सुलेशन व्होल्टेज आणि वास्तविक कार्यरत व्होल्टेज विचारात घेतले पाहिजे.मानकांच्या आवश्यकता पूर्ण करण्याव्यतिरिक्त, आम्ही चीनच्या पॉवर ग्रिडच्या वास्तविक परिस्थितीकडे अधिक लक्ष दिले पाहिजे.सध्याच्या परिस्थितीत चीनमध्ये पॉवर ग्रिडची गुणवत्ता जास्त नाही, उत्पादनांची रचना करताना, इन्सुलेशन समन्वयासाठी वास्तविक संभाव्य कार्यरत व्होल्टेज अधिक महत्त्वाचे आहे.
क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज आणि इन्सुलेशन समन्वय यांच्यातील संबंध विद्युत प्रणालीमध्ये नियंत्रित ओव्हर-व्होल्टेजच्या स्थितीशी संबंधित आहे.सिस्टम आणि उपकरणांमध्ये, ओव्हरव्होल्टेजचे अनेक प्रकार आहेत.ओव्हरव्होल्टेजच्या प्रभावाचा सर्वसमावेशकपणे विचार केला पाहिजे.कमी व्होल्टेज पॉवर सिस्टममध्ये, ओव्हरव्होल्टेज विविध परिवर्तनीय घटकांमुळे प्रभावित होऊ शकते.म्हणून, सिस्टीममधील ओव्हरव्होल्टेजचे मूल्यमापन सांख्यिकीय पद्धतीद्वारे केले जाते, जे घटनेच्या संभाव्यतेची संकल्पना प्रतिबिंबित करते आणि संरक्षण नियंत्रण आवश्यक आहे की नाही हे संभाव्यता आकडेवारीच्या पद्धतीद्वारे निर्धारित केले जाऊ शकते.

2. उपकरणांची ओव्हरव्होल्टेज श्रेणी
उपकरणांच्या परिस्थितीनुसार, कमी व्होल्टेज ग्रिडच्या वीज पुरवठा उपकरणाच्या ओव्हरव्होल्टेज श्रेणीद्वारे आवश्यक दीर्घकालीन सतत व्होल्टेज ऑपरेशन पातळी थेट IV वर्गात विभागली जाईल.ओव्हरव्होल्टेज श्रेणी IV ची उपकरणे वितरण यंत्राच्या पॉवर सप्लाय एंडवर वापरली जाणारी उपकरणे आहेत, जसे की अॅमीटर आणि मागील स्टेजची वर्तमान संरक्षण उपकरणे.वर्ग III ओव्हरव्होल्टेजची उपकरणे वितरण यंत्रामध्ये स्थापनेचे कार्य आहे आणि उपकरणांची सुरक्षितता आणि लागूता विशेष आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे, जसे की वितरण उपकरणातील स्विचगियर.ओव्हरव्होल्टेज क्लास II ची उपकरणे ही ऊर्जा वापरणारी उपकरणे आहेत जी वितरण यंत्राद्वारे चालविली जातात, जसे की घरगुती वापरासाठी लोड आणि तत्सम हेतूने.ओव्हरव्होल्टेज वर्ग I ची उपकरणे अशा उपकरणांशी जोडलेली असतात जी चंचल ओव्हरव्होल्टेजला अत्यंत कमी पातळीपर्यंत मर्यादित करते, जसे की ओव्हर-व्होल्टेज संरक्षणासह इलेक्ट्रॉनिक सर्किट.कमी व्होल्टेज ग्रिडद्वारे थेट पुरवल्या जात नसलेल्या उपकरणांसाठी, सिस्टम उपकरणांमध्ये उद्भवू शकणार्‍या विविध परिस्थितींचे कमाल व्होल्टेज आणि गंभीर संयोजन लक्षात घेतले पाहिजे.
जेव्हा उपकरणे उच्च पातळीच्या ओव्हरव्होल्टेज श्रेणीच्या परिस्थितीत काम करतील आणि उपकरणांमध्येच पुरेशी अनुमत ओव्हरव्होल्टेज श्रेणी नसेल, तेव्हा त्या ठिकाणी ओव्हरव्होल्टेज कमी करण्यासाठी उपाय योजले जातील आणि खालील पद्धतींचा अवलंब केला जाऊ शकतो.
अ) ओव्हरव्होल्टेज संरक्षण उपकरण
b) विलग वळण असलेले ट्रान्सफॉर्मर
c) व्होल्टेज ऊर्जेतून जाणारी वितरित ट्रान्सफर वेव्ह असलेली बहु शाखा सर्किट वितरण प्रणाली
d) लाट ओव्हरव्होल्टेज ऊर्जा शोषण्यास सक्षम कॅपेसिटन्स
e) लाट ओव्हरव्होल्टेज ऊर्जा शोषण्यास सक्षम ओलसर उपकरण

3. इलेक्ट्रिक फील्ड आणि वारंवारता
इलेक्ट्रिक फील्ड एकसमान इलेक्ट्रिक फील्ड आणि नॉन-युनिफॉर्म इलेक्ट्रिक फील्डमध्ये विभागले गेले आहे.कमी व्होल्टेज स्विचगियरमध्ये, हे सामान्यतः गैर-युनिफॉर्म इलेक्ट्रिक फील्डच्या बाबतीत मानले जाते.वारंवारता समस्या अद्याप विचाराधीन आहे.सामान्यतः, कमी वारंवारतेचा इन्सुलेशन समन्वयावर फारसा प्रभाव पडत नाही, परंतु उच्च वारंवारता अजूनही प्रभाव टाकते, विशेषत: इन्सुलेशन सामग्रीवर.
(2) इन्सुलेशन समन्वय आणि पर्यावरणीय परिस्थिती यांच्यातील संबंध
उपकरणे स्थित असलेल्या मॅक्रो वातावरणाचा इन्सुलेशन समन्वय प्रभावित होतो.सध्याच्या व्यावहारिक अनुप्रयोग आणि मानकांच्या आवश्यकतांमधून, हवेच्या दाबात बदल केवळ उंचीमुळे होणारा हवा दाब बदलला जातो.दैनंदिन हवेच्या दाबातील बदलाकडे दुर्लक्ष केले गेले आहे आणि तापमान आणि आर्द्रता या घटकांकडेही दुर्लक्ष केले गेले आहे.तथापि, अधिक अचूक आवश्यकता असल्यास, या घटकांचा विचार केला पाहिजे.सूक्ष्म वातावरणातून, मॅक्रो पर्यावरण सूक्ष्म वातावरण निर्धारित करते, परंतु सूक्ष्म वातावरण मॅक्रो पर्यावरण उपकरणांपेक्षा चांगले किंवा वाईट असू शकते.विविध संरक्षण पातळी, गरम करणे, वायुवीजन आणि शेलची धूळ सूक्ष्म वातावरणावर परिणाम करू शकते.सूक्ष्म वातावरणात संबंधित मानकांमध्ये स्पष्ट तरतुदी आहेत.तक्ता 1 पहा, जे उत्पादनाच्या डिझाइनसाठी आधार प्रदान करते.
(3) इन्सुलेशन समन्वय आणि इन्सुलेशन सामग्री
इन्सुलेट सामग्रीची समस्या खूपच गुंतागुंतीची आहे, ती गॅसपेक्षा वेगळी आहे, हे एक इन्सुलेशन माध्यम आहे जे एकदा खराब झाल्यानंतर परत मिळवता येत नाही.अपघाती ओव्हरव्होल्टेज इव्हेंट देखील कायमचे नुकसान होऊ शकते.दीर्घकालीन वापरामध्ये, इन्सुलेशन सामग्रीला विविध परिस्थितींचा सामना करावा लागतो, जसे की डिस्चार्ज अपघात इ. आणि इन्सुलेशन सामग्री स्वतःच बर्याच काळापासून जमा झालेल्या विविध घटकांमुळे आहे, जसे की थर्मल स्ट्रेस तापमान, यांत्रिक प्रभाव आणि इतर ताण वाढतील. वृद्धत्व प्रक्रिया.इन्सुलेशन सामग्रीसाठी, विविध प्रकारच्या वाणांमुळे, इन्सुलेशन सामग्रीची वैशिष्ट्ये एकसमान नसतात, जरी अनेक निर्देशक आहेत.यामुळे इन्सुलेटिंग सामग्रीची निवड आणि वापर करण्यात काही अडचण येते, ज्यामुळे इन्सुलेशन सामग्रीची इतर वैशिष्ट्ये, जसे की थर्मल स्ट्रेस, यांत्रिक गुणधर्म, आंशिक डिस्चार्ज इत्यादींचा सध्या विचार केला जात नाही.इन्सुलेशन सामग्रीवरील वरील ताणाच्या प्रभावावर IEC प्रकाशनांमध्ये चर्चा केली गेली आहे, जे व्यावहारिक अनुप्रयोगात गुणात्मक भूमिका बजावू शकतात, परंतु परिमाणात्मक मार्गदर्शन करणे अद्याप शक्य नाही.सध्या, इन्सुलेट सामग्रीसाठी परिमाणवाचक निर्देशक म्हणून वापरले जाणारे अनेक कमी व्होल्टेज इलेक्ट्रिकल उत्पादने आहेत, ज्याची तुलना लीकेज मार्क इंडेक्सच्या सीटीआय मूल्याशी केली जाते, जी तीन गट आणि चार प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकते आणि गळती चिन्ह निर्देशांक पीटीआयचा प्रतिकार.पाणी दूषित द्रव इन्सुलेशन सामग्रीच्या पृष्ठभागावर टाकून लीकेज मार्क इंडेक्सचा वापर लिकेज ट्रेस तयार करण्यासाठी केला जातो.परिमाणवाचक तुलना दिली आहे.
हे विशिष्ट प्रमाण निर्देशांक उत्पादनाच्या डिझाइनवर लागू केले गेले आहे.

3. इन्सुलेशन समन्वयाची पडताळणी
सध्या, इन्सुलेशन समन्वय सत्यापित करण्यासाठी इष्टतम पद्धत म्हणजे आवेग डायलेक्ट्रिक चाचणी वापरणे आणि भिन्न उपकरणांसाठी भिन्न रेट केलेले आवेग व्होल्टेज मूल्ये निवडली जाऊ शकतात.
1. रेटेड इंपल्स व्होल्टेज चाचणीसह उपकरणांचे इन्सुलेशन समन्वय सत्यापित करा
1.2/50 रेट केलेले आवेग व्होल्टेज μS वेव्ह फॉर्म.
इंपल्स टेस्ट पॉवर सप्लायच्या आवेग जनरेटरचा आउटपुट प्रतिबाधा 500 पेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे Ω， रेट केलेले आवेग व्होल्टेज मूल्य वापर परिस्थिती, ओव्हरव्होल्टेज श्रेणी आणि उपकरणाच्या दीर्घकालीन वापर व्होल्टेजनुसार निर्धारित केले जाईल आणि त्यानुसार दुरुस्त केले जाईल. संबंधित उंचीवर.सध्या, कमी व्होल्टेज स्विचगियरवर काही चाचणी अटी लागू केल्या जातात.आर्द्रता आणि तपमानावर कोणतेही स्पष्ट नियम नसल्यास, ते संपूर्ण स्विचगियरसाठी मानक लागू करण्याच्या कार्यक्षेत्रात देखील असले पाहिजे.जर उपकरणे वापरण्याचे वातावरण स्विचगियर सेटच्या लागू व्याप्तीच्या पलीकडे असेल, तर ते दुरुस्त करणे आवश्यक आहे.हवेचा दाब आणि तापमान यांच्यातील सुधारणा संबंध खालीलप्रमाणे आहे:
K=P/101.3 × 293( Δ T＋293)
के - हवेचा दाब आणि तापमान सुधारण्याचे मापदंड
Δ T - वास्तविक (प्रयोगशाळा) तापमान आणि T = 20 ℃ दरम्यान तापमान फरक K
पी - वास्तविक दाब kPa
2. वैकल्पिक आवेग व्होल्टेजची डायलेक्ट्रिक चाचणी
कमी व्होल्टेज स्विचगियरसाठी, इंपल्स व्होल्टेज चाचणीऐवजी एसी किंवा डीसी चाचणी वापरली जाऊ शकते, परंतु या प्रकारची चाचणी पद्धत आवेग व्होल्टेज चाचणीपेक्षा अधिक गंभीर आहे आणि ती उत्पादकाने मान्य केली पाहिजे.
संप्रेषणाच्या बाबतीत प्रयोगाचा कालावधी 3 चक्र आहे.
DC चाचणी, प्रत्येक टप्पा (सकारात्मक आणि नकारात्मक) अनुक्रमे तीन वेळा लागू व्होल्टेज, प्रत्येक वेळी कालावधी 10ms आहे.
1. ठराविक ओव्हरव्होल्टेजचे निर्धारण.
2. withstand व्होल्टेजच्या निर्धारासह समन्वय साधा.
3. रेटेड इन्सुलेशन पातळीचे निर्धारण.
4. इन्सुलेशन समन्वयासाठी सामान्य प्रक्रिया.