कम वोल्टेज स्विचगियर का इन्सुलेशन समन्वय

सार: 1987 में, अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC) 17D की उप तकनीकी समिति द्वारा "पूरक 1 से iec439 में इन्सुलेशन समन्वय के लिए आवश्यकताएं" नामक तकनीकी दस्तावेज का मसौदा तैयार किया गया था, जिसने औपचारिक रूप से कम वोल्टेज स्विचगियर और नियंत्रण में इन्सुलेशन समन्वय की शुरुआत की थी। उपकरण।चीन की वर्तमान स्थिति में, उच्च और निम्न वोल्टेज वाले विद्युत उत्पादों में, उपकरणों का इन्सुलेशन समन्वय अभी भी एक बड़ी समस्या है।कम वोल्टेज स्विचगियर और नियंत्रण उपकरण में इन्सुलेशन समन्वय अवधारणा की औपचारिक शुरुआत के कारण, यह केवल लगभग दो वर्षों का मामला है।इसलिए, उत्पाद में इन्सुलेशन समन्वय समस्या से निपटना और हल करना एक अधिक महत्वपूर्ण समस्या है।

कुंजी शब्द: कम वोल्टेज स्विचगियर के लिए इन्सुलेशन और इन्सुलेशन सामग्री
इन्सुलेशन समन्वय विद्युत उपकरण उत्पादों की सुरक्षा से संबंधित एक महत्वपूर्ण मुद्दा है, और हमेशा सभी पहलुओं पर ध्यान दिया गया है।इन्सुलेशन समन्वय का उपयोग पहली बार उच्च वोल्टेज विद्युत उत्पादों में किया गया था।1987 में, अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC) 17D की उप-तकनीकी समिति द्वारा "पूरक 1 से iec439 में इन्सुलेशन समन्वय के लिए आवश्यकताएं" नामक तकनीकी दस्तावेज़ का मसौदा तैयार किया गया था, जिसने औपचारिक रूप से कम वोल्टेज स्विचगियर और नियंत्रण उपकरण में इन्सुलेशन समन्वय की शुरुआत की थी।जहां तक ​​हमारे देश की वास्तविक स्थिति का संबंध है, उच्च और निम्न वोल्टेज विद्युत उत्पादों में उपकरणों का इन्सुलेशन समन्वय अभी भी एक बड़ी समस्या है।आंकड़े बताते हैं कि इंसुलेशन सिस्टम की वजह से होने वाली दुर्घटना चीन में 50% - 60% बिजली के उत्पादों के लिए होती है।इसके अलावा, कम वोल्टेज स्विचगियर और नियंत्रण उपकरण में इन्सुलेशन समन्वय की अवधारणा को औपचारिक रूप से उद्धृत किए जाने के बाद से केवल दो साल हुए हैं।इसलिए, उत्पाद में इन्सुलेशन समन्वय समस्या से निपटना और हल करना एक अधिक महत्वपूर्ण समस्या है।

2. इन्सुलेशन समन्वय का मूल सिद्धांत
इन्सुलेशन समन्वय का मतलब है कि उपकरण की विद्युत इन्सुलेशन विशेषताओं को सेवा की स्थिति और उपकरण के आसपास के वातावरण के अनुसार चुना जाता है।केवल जब उपकरण का डिज़ाइन फ़ंक्शन की ताकत पर आधारित होता है जो उसके अपेक्षित जीवन में होता है, तो क्या इन्सुलेशन समन्वय को महसूस किया जा सकता है।इन्सुलेशन समन्वय की समस्या न केवल उपकरण के बाहर बल्कि उपकरण से भी आती है।यह सभी पहलुओं से जुड़ी एक समस्या है, जिस पर व्यापक रूप से विचार किया जाना चाहिए।मुख्य बिंदुओं को तीन भागों में बांटा गया है: पहला, उपकरणों के उपयोग की शर्तें;दूसरा उपकरण का उपयोग वातावरण है, और तीसरा इन्सुलेशन सामग्री का चयन है।

(1) उपकरण की स्थिति
उपकरण की उपयोग की स्थिति मुख्य रूप से वोल्टेज, विद्युत क्षेत्र और उपकरण द्वारा उपयोग की जाने वाली आवृत्ति को संदर्भित करती है।
1. इन्सुलेशन समन्वय और वोल्टेज के बीच संबंध।इन्सुलेशन समन्वय और वोल्टेज के बीच संबंध पर विचार करते हुए, वोल्टेज जो सिस्टम में हो सकता है, उपकरण द्वारा उत्पन्न वोल्टेज, निरंतर वोल्टेज संचालन स्तर की आवश्यकता होती है, और व्यक्तिगत सुरक्षा और दुर्घटना के खतरे पर विचार किया जाएगा।

1. वोल्टेज और ओवरवॉल्टेज, तरंग का वर्गीकरण।
ए) निरंतर बिजली आवृत्ति वोल्टेज, निरंतर आर, एम, एस वोल्टेज के साथ
बी) लंबे समय तक अस्थायी ओवरवॉल्टेज, पावर फ्रीक्वेंसी ओवरवॉल्टेज
सी) क्षणिक ओवरवॉल्टेज, कुछ मिलीसेकंड या उससे कम के लिए ओवर-वोल्टेज, आमतौर पर उच्च भिगोना दोलन या गैर दोलन।
——एक क्षणिक ओवरवॉल्टेज, आमतौर पर एक तरफ़ा, 20 μ s के चरम मान तक पहुँचता है
——फास्ट वेव प्री ओवरवॉल्टेज: एक क्षणिक ओवरवॉल्टेज, आमतौर पर एक दिशा में, 0.1 μs के चरम मान तक पहुंचता है
——स्टीप वेव फ्रंट ओवरवॉल्टेज: एक क्षणिक ओवरवॉल्टेज, आमतौर पर एक दिशा में, TF ≤ 0.1 μ s पर चरम मान तक पहुंचता है।कुल अवधि 3MS से कम है, और सुपरपोजिशन दोलन है, और दोलन की आवृत्ति 30kHz डी) संयुक्त (अस्थायी, धीमी गति से आगे, तेज, खड़ी) ओवरवॉल्टेज।

उपरोक्त ओवरवॉल्टेज प्रकार के अनुसार, मानक वोल्टेज तरंग का वर्णन किया जा सकता है।
2. लंबी अवधि के एसी या डीसी वोल्टेज और इन्सुलेशन समन्वय के बीच संबंध रेटेड वोल्टेज, रेटेड इन्सुलेशन वोल्टेज और वास्तविक कामकाजी वोल्टेज के रूप में माना जाएगा।सिस्टम के सामान्य और दीर्घकालिक संचालन में, रेटेड इन्सुलेशन वोल्टेज और वास्तविक कार्यशील वोल्टेज पर विचार किया जाना चाहिए।मानक की आवश्यकताओं को पूरा करने के अलावा, हमें चीन के पावर ग्रिड की वास्तविक स्थिति पर अधिक ध्यान देना चाहिए।वर्तमान स्थिति में चीन में पावर ग्रिड की गुणवत्ता अधिक नहीं है, उत्पादों को डिजाइन करते समय, इन्सुलेशन समन्वय के लिए वास्तविक संभव कार्यशील वोल्टेज अधिक महत्वपूर्ण है।
क्षणिक ओवरवॉल्टेज और इन्सुलेशन समन्वय के बीच संबंध विद्युत प्रणाली में नियंत्रित ओवर-वोल्टेज की स्थिति से संबंधित है।सिस्टम और उपकरण में ओवरवॉल्टेज के कई रूप हैं।ओवरवॉल्टेज के प्रभाव को व्यापक रूप से माना जाना चाहिए।लो वोल्टेज पावर सिस्टम में, ओवरवॉल्टेज विभिन्न चर कारकों से प्रभावित हो सकता है।इसलिए, सिस्टम में ओवरवॉल्टेज का मूल्यांकन सांख्यिकीय पद्धति द्वारा किया जाता है, घटना की संभावना की अवधारणा को दर्शाता है, और यह निर्धारित किया जा सकता है कि सुरक्षा नियंत्रण की आवश्यकता है या नहीं।

2. उपकरण की ओवरवॉल्टेज श्रेणी
उपकरण की स्थिति के अनुसार, कम वोल्टेज ग्रिड के बिजली आपूर्ति उपकरण के ओवरवॉल्टेज श्रेणी द्वारा आवश्यक दीर्घकालिक निरंतर वोल्टेज संचालन स्तर को सीधे चतुर्थ श्रेणी में विभाजित किया जाएगा।ओवरवॉल्टेज श्रेणी IV के उपकरण वितरण उपकरण के बिजली आपूर्ति अंत में उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं, जैसे कि एमीटर और पिछले चरण के वर्तमान सुरक्षा उपकरण।तृतीय श्रेणी के ओवरवॉल्टेज के उपकरण वितरण उपकरण में स्थापना का कार्य है, और उपकरणों की सुरक्षा और प्रयोज्यता को विशेष आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, जैसे वितरण उपकरण में स्विचगियर।ओवरवॉल्टेज क्लास II का उपकरण वितरण उपकरण द्वारा संचालित ऊर्जा खपत उपकरण है, जैसे कि घरेलू उपयोग और इसी तरह के उद्देश्यों के लिए लोड।ओवरवॉल्टेज क्लास I के उपकरण उन उपकरणों से जुड़े होते हैं जो क्षणिक ओवरवॉल्टेज को बहुत कम स्तर तक सीमित करते हैं, जैसे कि ओवर-वोल्टेज सुरक्षा वाले इलेक्ट्रॉनिक सर्किट।कम वोल्टेज ग्रिड द्वारा सीधे आपूर्ति नहीं किए जाने वाले उपकरणों के लिए, सिस्टम उपकरण में होने वाली विभिन्न स्थितियों के अधिकतम वोल्टेज और गंभीर संयोजन को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
जब उपकरण उच्च स्तर के ओवरवॉल्टेज श्रेणी की स्थिति में काम करना है, और उपकरण के पास पर्याप्त ओवरवॉल्टेज श्रेणी की अनुमति नहीं है, तो जगह पर ओवरवॉल्टेज को कम करने के उपाय किए जाएंगे, और निम्न विधियों को अपनाया जा सकता है।
a) ओवर वोल्टेज प्रोटेक्शन डिवाइस
ख) आइसोलेटेड वाइंडिंग वाले ट्रांसफॉर्मर
ग) वोल्टेज ऊर्जा से गुजरने वाली वितरित ट्रांसफर वेव के साथ एक मल्टी ब्रांच सर्किट डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम
डी) कैपेसिटेंस सर्ज ओवरवॉल्टेज ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम है
ई) डंपिंग डिवाइस सर्ज ओवरवॉल्टेज ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम है

3. विद्युत क्षेत्र और आवृत्ति
विद्युत क्षेत्र को समान विद्युत क्षेत्र और गैर-समान विद्युत क्षेत्र में बांटा गया है।कम वोल्टेज स्विचगियर में, यह आमतौर पर गैर-समान विद्युत क्षेत्र के मामले में माना जाता है।आवृत्ति समस्या अभी भी विचाराधीन है।आम तौर पर, कम आवृत्ति का इन्सुलेशन समन्वय पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, लेकिन उच्च आवृत्ति का अभी भी प्रभाव पड़ता है, विशेष रूप से इन्सुलेशन सामग्री पर।
(2) इन्सुलेशन समन्वय और पर्यावरणीय परिस्थितियों के बीच संबंध
मैक्रो वातावरण जहां उपकरण स्थित है, इन्सुलेशन समन्वय को प्रभावित करता है।वर्तमान व्यावहारिक अनुप्रयोगों और मानकों की आवश्यकताओं से, वायु दाब में परिवर्तन केवल ऊंचाई के कारण वायु दाब के परिवर्तन को ध्यान में रखता है।दैनिक हवा के दबाव में परिवर्तन को नजरअंदाज कर दिया गया है, और तापमान और आर्द्रता के कारकों को भी नजरअंदाज कर दिया गया है।हालांकि, यदि अधिक सटीक आवश्यकताएं हैं, तो इन कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।सूक्ष्म वातावरण से, स्थूल वातावरण सूक्ष्म वातावरण को निर्धारित करता है, लेकिन सूक्ष्म वातावरण स्थूल पर्यावरण उपकरण से बेहतर या बुरा हो सकता है।विभिन्न सुरक्षा स्तर, हीटिंग, वेंटिलेशन और शेल की धूल सूक्ष्म वातावरण को प्रभावित कर सकते हैं।सूक्ष्म पर्यावरण में प्रासंगिक मानकों में स्पष्ट प्रावधान हैं।तालिका 1 देखें, जो उत्पाद के डिजाइन के लिए आधार प्रदान करती है।
(3) इन्सुलेशन समन्वय और इन्सुलेशन सामग्री
इन्सुलेट सामग्री की समस्या काफी जटिल है, यह गैस से अलग है, यह एक इन्सुलेशन माध्यम है जिसे एक बार क्षतिग्रस्त होने पर पुनर्प्राप्त नहीं किया जा सकता है।यहां तक ​​कि आकस्मिक ओवरवॉल्टेज घटना से भी स्थायी क्षति हो सकती है।लंबे समय तक उपयोग में, इन्सुलेशन सामग्री विभिन्न स्थितियों का सामना करेगी, जैसे कि निर्वहन दुर्घटनाएं, आदि और इन्सुलेशन सामग्री स्वयं लंबे समय तक संचित विभिन्न कारकों के कारण होती है, जैसे थर्मल तनाव तापमान, यांत्रिक प्रभाव और अन्य तनाव में तेजी आएगी उम्र बढ़ने की प्रक्रिया।इन्सुलेशन सामग्री के लिए, किस्मों की विविधता के कारण, इन्सुलेशन सामग्री की विशेषताएं समान नहीं हैं, हालांकि कई संकेतक हैं।यह इन्सुलेट सामग्री के चयन और उपयोग में कुछ कठिनाई लाता है, यही कारण है कि इन्सुलेशन सामग्री की अन्य विशेषताओं, जैसे कि थर्मल तनाव, यांत्रिक गुण, आंशिक निर्वहन, आदि पर वर्तमान में विचार नहीं किया जाता है।इन्सुलेशन सामग्री पर उपरोक्त तनाव के प्रभाव पर आईईसी प्रकाशनों में चर्चा की गई है, जो व्यावहारिक अनुप्रयोग में गुणात्मक भूमिका निभा सकती है, लेकिन मात्रात्मक मार्गदर्शन करना अभी संभव नहीं है।वर्तमान में, इन्सुलेट सामग्री के लिए मात्रात्मक संकेतक के रूप में उपयोग किए जाने वाले कई कम वोल्टेज वाले विद्युत उत्पाद हैं, जिनकी तुलना लीकेज मार्क इंडेक्स के सीटीआई मूल्य से की जाती है, जिसे तीन समूहों और चार प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, और लीकेज मार्क इंडेक्स पीटीआई का प्रतिरोध।लीकेज मार्क इंडेक्स का उपयोग इन्सुलेशन सामग्री की सतह पर पानी के दूषित तरल को गिराकर लीकेज ट्रेस बनाने के लिए किया जाता है।मात्रात्मक तुलना दी गई है।
यह निश्चित मात्रा सूचकांक उत्पाद के डिजाइन पर लागू किया गया है।

3. इन्सुलेशन समन्वय का सत्यापन
वर्तमान में, इन्सुलेशन समन्वय को सत्यापित करने के लिए इष्टतम विधि आवेग ढांकता हुआ परीक्षण का उपयोग करना है, और विभिन्न उपकरणों के लिए अलग-अलग रेटेड आवेग वोल्टेज मान का चयन किया जा सकता है।
1. रेटेड आवेग वोल्टेज परीक्षण के साथ उपकरणों के इन्सुलेशन समन्वय को सत्यापित करें
रेटेड आवेग वोल्टेज μ एस तरंग रूप का 1.2 / 50।
आवेग परीक्षण बिजली की आपूर्ति के आवेग जनरेटर का उत्पादन प्रतिबाधा 500 से अधिक होना चाहिए Ω, रेटेड आवेग वोल्टेज मान उपयोग की स्थिति, ओवरवॉल्टेज श्रेणी और उपकरण के दीर्घकालिक उपयोग वोल्टेज के अनुसार निर्धारित किया जाएगा, और तदनुसार ठीक किया जाएगा इसी ऊंचाई तक।वर्तमान में, कुछ परीक्षण शर्तें कम वोल्टेज स्विचगियर पर लागू होती हैं।यदि आर्द्रता और तापमान पर कोई स्पष्ट शर्त नहीं है, तो यह पूर्ण स्विचगियर के लिए मानक के आवेदन के दायरे में भी होना चाहिए।यदि उपकरण उपयोग पर्यावरण स्विचगियर सेट के लागू दायरे से बाहर है, तो इसे सही माना जाना चाहिए।वायु दाब और तापमान के बीच सुधार संबंध इस प्रकार है:
के=पी/101.3 × 293(Δ टी+293)
के - वायु दाब और तापमान के सुधार पैरामीटर
Δ टी - वास्तविक (प्रयोगशाला) तापमान और टी = 20 ℃ के बीच तापमान अंतर के
पी - वास्तविक दबाव केपीए
2. वैकल्पिक आवेग वोल्टेज का ढांकता हुआ परीक्षण
कम वोल्टेज स्विचगियर के लिए, आवेग वोल्टेज परीक्षण के बजाय एसी या डीसी परीक्षण का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन इस तरह की परीक्षण विधि आवेग वोल्टेज परीक्षण से अधिक गंभीर है, और इसे निर्माता द्वारा सहमत होना चाहिए।
संचार के मामले में प्रयोग की अवधि 3 चक्र है।
डीसी परीक्षण, प्रत्येक चरण (सकारात्मक और नकारात्मक) क्रमशः लागू वोल्टेज तीन बार, प्रत्येक बार अवधि 10ms है।
1. विशिष्ट ओवरवॉल्टेज का निर्धारण।
2. वोल्टेज झेलने के निर्धारण के साथ समन्वय करें।
3. रेटेड इन्सुलेशन स्तर का निर्धारण।
4. इन्सुलेशन समन्वय के लिए सामान्य प्रक्रिया।