對(duì)低壓成套開關(guān)設(shè)備絕緣配合問題的探討

李亞星

（寧夏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,銀川 750001）

低壓成套開關(guān)設(shè)備中的絕緣配合問題一直都是受到各國家,各方面看重的.關(guān)系到電氣產(chǎn)品的安全性非常重要的問題。高壓電器產(chǎn)品是最早應(yīng)用絕緣配合的電氣環(huán)境，一九八七年，IEC正式將絕緣配合的問題放入到了低壓成套控制設(shè)備和開關(guān)設(shè)備中，起草了一份名為《對(duì)IEC439的補(bǔ)充 關(guān)于絕緣配合的要求》的技術(shù)型文件。精確地解決及處理電氣設(shè)備中的絕緣配合問題仍是個(gè)非常重要的課題。

1 絕緣配合的基本原理及要求和注意事項(xiàng)

絕緣配合指根據(jù)設(shè)備周圍的環(huán)境及設(shè)備的使用條件，從而選擇設(shè)備的電氣絕緣；僅在設(shè)備的設(shè)計(jì)在其期望壽命中承受其所能承受的作用強(qiáng)度時(shí)，才能真正實(shí)現(xiàn)絕緣配合。絕緣配合這個(gè)問題除了來自設(shè)備外部還來自設(shè)備本身，各方都有所涉及，因此這個(gè)問題須加以綜合的考慮。其主要分為三個(gè)方面：設(shè)備使用的條件、設(shè)備使用的環(huán)境以及對(duì)絕緣材料的選用。

（1）設(shè)備使用的條件。設(shè)備使用的條件有電場(chǎng)、電壓和頻率。電壓的絕緣配合需要考慮設(shè)備產(chǎn)生的電壓、設(shè)備運(yùn)行時(shí)有可能發(fā)生的電壓，另外還要考慮設(shè)備持續(xù)電壓運(yùn)行的安全、等級(jí)以及事故等危險(xiǎn)性。低壓成套開關(guān)設(shè)備長時(shí)間的運(yùn)行，交直流電壓還需要考慮到我國電網(wǎng)實(shí)際的運(yùn)行情況。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于設(shè)備在運(yùn)行過程中實(shí)際出現(xiàn)的工作電壓是非常重要的。低壓成套開關(guān)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的電場(chǎng)環(huán)境，目前我國通常被認(rèn)為是處在非均勻的電場(chǎng)的，而均勻的電場(chǎng)對(duì)成套設(shè)備的絕緣配合是沒有多大的影響的。它的頻率可分為低頻率和高頻率，通常低頻率對(duì)絕緣配合是沒有什么影響的，高頻率對(duì)它有明顯的影響，如果不經(jīng)過長時(shí)間的試驗(yàn)來證明，很難直接發(fā)現(xiàn)高頻率對(duì)于絕緣材料的使用是有一定影響的。

（2）絕緣配合環(huán)境的條件。對(duì)設(shè)備的絕緣配合影響很大的是設(shè)備所在的宏觀環(huán)境，主要顯現(xiàn)在宏觀環(huán)境中的氣壓、濕度和溫度等，其中氣壓的影響主要是在不同的海拔、不同的地域下的氣壓是不同的，因海拔的不同致使氣壓的變化對(duì)絕緣配合產(chǎn)生的影響比較明顯，同一地區(qū)很微小的海拔變化致使的氣壓變化對(duì)于絕緣配合的影響是可以不理睬的。另外環(huán)境濕度與溫度的變化，對(duì)于我國現(xiàn)在的氣候條件來說，對(duì)設(shè)備的絕緣配合也只會(huì)產(chǎn)生非常小的影響， 也是可以忽略不計(jì)的。

（3）絕緣配合和絕緣材料的關(guān)系。絕緣材料的選擇是至關(guān)重要，因?yàn)樵诘蛪撼商组_關(guān)設(shè)備的絕緣配合中它不像別的影響因素一樣可以后期調(diào)控，絕緣材料如果遭到破壞，是不可以更改和恢復(fù)的，即使非常偶然的電壓經(jīng)過時(shí)間也可能造成絕緣材料的永久性的損壞，絕緣材料在被使用以后，會(huì)在長時(shí)間的運(yùn)行過程中遇到各種各樣的所在環(huán)境因素的干擾，此外，絕緣材料是會(huì)在長時(shí)間的運(yùn)行過程中逐漸老化，機(jī)械沖擊力、溫度、熱感應(yīng)力等都會(huì)使它的老化過程加快。

2 絕緣配合的兩類驗(yàn)證

現(xiàn)如今，沖擊介電試驗(yàn)絕緣配合的驗(yàn)證的優(yōu)先選則方法，可選則不同規(guī)定的沖擊電壓值來區(qū)別對(duì)待不同設(shè)備

（1）用規(guī)定的沖擊電壓來檢驗(yàn)設(shè)備之間的絕緣配合。用規(guī)定的 1.2除以50μ每秒 的沖擊電壓來模擬大氣中經(jīng)過的電壓及瞬態(tài)經(jīng)過的電壓和低壓的設(shè)備的接通分?jǐn)嗨苌慕?jīng)過電壓。電源脈沖波形沖擊試驗(yàn)發(fā)生器它的輸出阻抗通常應(yīng)該大于 500歐，額定沖擊電壓值應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的海拔高度進(jìn)行修正，根據(jù)設(shè)備的經(jīng)過電壓類型、設(shè)備的長時(shí)間使用電壓和使用的場(chǎng)合來判定。現(xiàn)今，低壓成套開關(guān)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在成套開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)適用范圍內(nèi)，雖然對(duì)諸如溫度和濕度等某些試驗(yàn)的條件沒有什么非常明確的限定，如果一個(gè)設(shè)備的使用范圍超過了成套開關(guān)設(shè)備的使用范圍，則一定要給以修改。溫度和氣壓的關(guān)系如下式：K=P/101.3×293(ΔT＋293)。式中K是溫度和氣壓的修正參數(shù)；ΔT是實(shí)際溫度與 T=20攝氏度的溫度差；P是實(shí)際氣壓 單位為千pa。

（2）替代了沖擊電壓為實(shí)驗(yàn)中心的介電試驗(yàn)。用交流或者直流電也可以對(duì)低壓成套開關(guān)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，但是這一類的試驗(yàn)方法相對(duì)于沖擊電壓試驗(yàn)來說要嚴(yán)苛的多，應(yīng)獲得電子設(shè)備廠家的同意。交流試驗(yàn)的簡(jiǎn)要要點(diǎn)為：在交流電經(jīng)過的情況下，持續(xù)時(shí)間為 3 個(gè)周期波。直流試驗(yàn)的簡(jiǎn)要要點(diǎn)為：每個(gè)相極(正、負(fù)極)各自釋放電壓三次，每次連續(xù)的時(shí)間為 10微秒。

3 絕緣配合的常規(guī)過程(如圖所示)

4 結(jié)論

低壓成套開關(guān)設(shè)備中的絕緣配合的問題是一個(gè)關(guān)系到該產(chǎn)品是不是擁有很高的安全性，經(jīng)濟(jì)節(jié)能性，可靠性非常重要的問題，應(yīng)該在這些方面予以改進(jìn)，在生產(chǎn)制造，設(shè)計(jì)，使用等過程中，一定要通過最小爬電距離，規(guī)定的絕緣電壓，沖擊能夠承受的電壓等方面充分的進(jìn)行考慮，甚至優(yōu)化，一定要保證設(shè)備擁有很高的可靠性和安全性。

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