對低壓成套開關(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、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)的電場環(huán)境，目前我國通常被認(rèn)為是處在非均勻的電場的，而均勻的電場對成套設(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，通常低頻率對絕緣配合是沒有什么影響的，高頻率對它有明顯的影響，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，對于我國現(xiàn)在的氣候條件來說，對設(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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