低压成套开关设备绝缘配合问题分析论文_赵艳宏

低压成套开关设备绝缘配合问题分析论文_赵艳宏

(中检质技检验检测科学研究院有限公司 浙江杭州 310022)

摘要:中国的多数公共场所所采用的电气设备以低压设备为主,居民的用电也主要是低电压设备。从国家经济发展的角度而言,低压成套开关设备的绝缘性也反映了国家经济发展水平,所以低压成套开关设备的绝缘配合问题是需要高度重视的。本论文针对低压成套开关设备绝缘配合问题进行研究。

关键词:成套开关设备;低压;绝缘配合;问题;分析

引言:

低压成套开关设备对低压电气设备具有一定的控制作用,应用非常广泛。这就需要高度重视低压成套开关设备的运行安全问题。低压成套开关设备要做好绝缘配合问题,就显得尤为重要,直接关乎到电气设备的运行可靠性。对低压成套开关设备要做好绝缘配合工作,就要关注电压影响设备的状况。如果低压成套开关设备产生绝缘问题,就会导致安全问题。所以,解决好设备绝缘配备问题,是确保电气设备安全稳定运行的关键。

一、低压成套开关设备存在绝缘配合问题的主要原因

绝缘配合意指根据设备的使用条件及周围环境来选择设备的电气绝缘特性,

只有在设备的设计基于其期望寿命中所承受的作用强度时,才能实现绝缘配合。

低压成套开关设备存在绝缘配合问题的原因是非常多的,主要为材料的影响、电压的影响和环境的影响。

(一)低压成套设备绝缘配合问题的材料因素影响

低压成套设备绝缘配合问题会受到材料因素的影响。如果绝缘介质被破坏了,就难以修复,属于是不可逆的。绝缘材料在长期的使用中,会遇到各种各样情况,如放电事故等,而绝缘材料本身由于长期积累的各种因素,如热应力、温度,机械冲击等应力,又会加速它的老化过程。所以,在对设备选择绝缘材料的时候,就要优先考虑到材料的抵抗破损能力,以及对电压的抵抗能力。只有选择高质量的材料,才能够保证低压成套设备的使用寿命。目前,低压电器产品中作为定量指导绝缘材料的指标用的较多的有相比漏电起痕指数CTI值,分为三组四类,耐漏电起痕指数PTI值。漏电起痕指数以通过含水污染的液滴落至绝缘材料表面而形成漏电痕迹,给出定量的比较。这一定量指标已实际应用到产品的检测中。因此,在对低压成套设备进行绝缘配合的时候,对设备材料予以考虑是非常重要的,以避免选择材料不当而导致不良后果。

(二)低压成套设备绝缘配合问题的电压因素影响

在考虑绝缘配合与电压的关系中,要考虑在系统中可能出现的电压、设备产生的电压,要求的持续电压运行等级,以及人身安全、事故的危险性。设备的过电压类别。根据设备的使用条件,要求的长期持续电压运行等级,将直接由低压电网供电设备的过电压类别分为四个级别。过电压类别Ⅳ级的设备是使用在配电装置电源端的设备,如电表和前级电流保护设备。过电压类别Ⅲ级的设备是安装在配电装置中的任务,以及设备的使用安全性和适用性必须符合特殊要求者,如配电装置中的开关电器。过电压类别Ⅱ级的设备是由配电装置供电的耗能设备,如家用和类似用途的负载。过电压类别Ⅰ级的设备是连接在将瞬态过电压限制在相当低水平的设备,如具有过压保护的电子电路上。对于不直接由低压电网供电的设备,必须考虑到系统设备可能出现的最高电压及各种情况的严重组合。长期的交流或直流电压与绝缘配合的关系,要考虑额定电压、额定绝缘电压、实际工作电压。在系统正常、长期运行过程中,主要要考虑额定的绝缘电压和实际工作电压,而这一点除了要满足标准的要求外,更要注意考虑我国电网的实际情况。在目前我国电网质量尚不高的情况下,设计产品时,对绝缘配合而言,实际可能出现的工作电压更重要。

(三)低压成套设备绝缘配合问题的环境因素影响

低压成套设备绝缘配合问题也会受到环境因素的影响,或者是宏观环境,或者是微观环境,都会不同程度地对低压成套设备绝缘配合造成影响。宏观环境主要是外界环境,诸如温度环境、湿度环境等等。微观环境主要是内部环境,诸如形变因素、热量因素等等。如果是处于正常环境下,就不需要对宏观因素予以考虑,如果开关设备对环境具有很高的要求,就需要考虑到宏观因素。如果开关设备对环境的要求超出了其自身的承受能力,就需要及时处理。低压成套开关设备运行中,环境因素的影响是非常大的。在对开关设备进行绝缘配合的时候,就要综合分析环境因素,否则就有可能被环境因素所影响,使得设备受到损坏。为了避免低压成套设备绝缘配合由于环境因素的影响而造成不利,就需要采取相应的技术措施,而且还要不会出现漏项的现象,做好检验工作,确保降低环境因素对设备的影响。

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二、对于低压成套开关设备所存在的绝缘问题的处理策略

(一)低压成套开关设备用额定冲击电压试验验证设备的绝缘配合

对低压成套开关设备使用额定冲击电压,可以获得良好的绝缘配合效果。在具体的操作中,要对检验设备的冲击电压做好调解工作,用于对瞬间过电压以及大气过电压进行模拟。确定额定冲击电压的过程中,要考虑到设备的运行环境以及额定电压,还要对设备的使用情况进行考虑。额定冲击电压,应根据设备的使用场合,过电压类别和设备的长期使用电压来决定,并应根据相应的海拔高度进行修正。目前低压成套开关设备对某些试验条件,如湿度、温度没有作出明确的规定。因此,在测试的过程中,就没有需要依据规范,也必然会对检测结果造成一定的影响,不利于设备的安全可靠运行。这就意味着需要对设备设置一个理想的环境,在实验的过程中如果超出了规定的范围,就要运用修正公式做好修正工作。

(二)低压成套开关设备利用介电实验来验证设备的绝缘可靠性

对低压成套开关设备进行介电实验所采用的是替代冲击电压的方法。检验绝缘设备的过程中,不仅要受到额定电压冲击的影响,还要受到直流电的影响和交流电的影响。与额定电压冲击相比较,这种检验的标准更为严格。所以,一般是在产品型式试验中会使用,检验之前也征求厂商的意见,经过允许之后才进行测试。介电试验施压部分一般分为a)主电路的所有带电部分(包括连接到主电路上的控制电路和辅助电路)连接在一起与外露可导电部分之间;b)主电路不同电位的每个带电部分和不同电位其他带电部分与连接在一起的外露导电部分之间;c)通常:不连接主电路的每条控制电路和辅助电路与主电路、其他电路或者外露导电部分;d)带电部分和用金属箔包裹的整个绝缘手柄之间;在此测试期间,框架不应接地或连接到其它电路。试验结果:在试验过程中过流继电器不应动作,且不应有击穿放电。

三、中国低压成套开关设备所存在的配合问题

(一)产品的格局缺乏合理性

从目前中国所生产的低压成套开关设备的产品的格局来看,存在着明显的不合理性。低压成套开关要能够满足设计要求,就需要品种繁多,层次多样化。在设计的应用中,中国所生产的低压成套开关设备在单一的环境中使用,难以有效地发挥作用。

(二)企业缺乏独立开发能力

中国的低压成套开关生产厂家是非常多的,但是,行业市场规模很多,各个厂家所生产的设备质量真假难辨。一些设备是由小厂家生产的,这些厂家不仅经济能力不足,而且专业技术水平不高,更不具备自主研发能力,所以,这些小厂家所生产的设备并不是自主研发的,而是仿冒的技术,或者购买其他厂家的专利技术进行设备生产。

(三)低压成套开关设备存在明显的质量问题

中国的制造行业是比较发达的,但是,在加工技术上却有所欠缺,主要是由于加工技术水平相对不足所造成的。一些厂家会引进先进的技术,以提高低压成套开关设备的质量。但是,多数的厂家依然会采用传统的技术进行设备生产,就会使得产品技术不过关,导致质量问题存在。

结束语:

综上所述,低压成套开关设备的运行质量与绝缘配合之间存在着密切相关行。处理好绝缘配合问题,当低压成套开关设备运行的时候,就具有较高的安全可靠性。当考虑到绝缘配合问题的时候,要确保不可以产生漏项的问题。要优化绝缘配合,才会使低压成套开关设备安全运行。目前我国对于相关问题的处理上还有欠缺,还需要积极地进

行研究探索,借鉴成功经验,以保证低压成套开关设备的质量。

参考文献:

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论文作者:赵艳宏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/18

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