Määritelmä: Erityyppisten sähköjärjestelmien komponenttien eristysmääritys tarkoittaa prosessia, jossa määritetään näiden komponenttien eristyksen tasot. Kyse on laitteiden eristystehon vahvistamisesta. Sähkölaitteiden sisäinen ja ulkoinen eristys altistuu sekä jatkuvalle normaalijännitykselle että tilapäisille epänormaaleille jännityksille.
Laitteiden eristys on suunniteltu kestämään korkeinta verkkojännitettä, silmiinpistäviä väliaikaisia verkkojännitehuippuja ja silmiinpistäviä ukkosjännitteitä. Sähköjärjestelmän laitteille on määritelty arvoltaan eristyksen taso, ja sen toimintakyky voidaan varmistaa erilaisten testien avulla. Eristysvaatimukset määritellään huomioiden seuraavia tekijöitä:
Korkein verkon jännite
Vaihtovirtaverkot ominaisiin erilaisilla nominatiivisilla verkkojännitearvoilla, kuten 400V, 3.3KV, 6.6kV jne. Kun järjestelmä on keveästi ladattu, vastaanottajapään jännite linjan päällä nousee. Sähköjärjestelmän laitteet on suunniteltu ja testattu kestämään korkeinta verkkojännitettä (440V, 3.6KV, 7.2KV jne.) ilman sisäisen tai ulkoisen erityksen romahdusta.
Tilapäiset verkkojännitehuiput
Sähköjärjestelmän tilapäiset jännitehuiput voivat aiheutua kuormituksen poistamisesta, virheistä, resonanssista jne. Nämä jännitehuiput ovat yleensä noin 50 Hz:n taajuudella, niillä on suhteellisen alhaiset huiput, hitaampi nousunopeus ja pidempi kesto (sekuntien ja jopa minuuttien mittainen). Suojautuminen tilapäisiä verkkojännitehuippuja vastaan toteutetaan käyttämällä inversio-positiivista vähimmäisaika-relaaytia (IDMT).
IDMT-relaayti on yhdistetty bussipotentiaalimuuntajan sekundaariin ja sähkökatkaisimiin. Relaayti ja sähkökatkaisimet reagoivat millisekunteissa, suojaamalla järjestelmää tilapäisiltä jännitehuipuilta.
Lyhytaikaiset jännitehuiput
Sähköjärjestelmän lyhytaikaiset jännitehuiput voivat aiheutua ilmiöihin, kuten ukkosta, kytkentätoimenpiteisiin, uudelleenkytkentään ja kulkeviin aaltoihin. Nämä jännitehuiput karakterisoituvat korkeilla huippuarvoilla, nopealla nousunopeudella ja kestolla, joka kestää muutaman kymmenen mikrosekundin ajaksi, miksi niitä kutsutaan transienteiksi.
Nämä huiput voivat aiheuttaa sähköiskuja ja välileikkeitä terävillä kulmissa, vaiheiden välillä ja maahan, tai järjestelmän heikoimmissa kohdissa. Ne voivat myös johtaa kaasumuodostuneen, nestemuotoisen tai kiinteän erityksen romahdukseen, sekä transformatorien ja pyörimässä olevien sähkömekanismien vikaantumiseen.
Oikeanlaisella eristysmäärityksellä ja jännitehuipunvarjojen käytöllä onnistuttu on merkittävästi vähentämään ukkos- ja kytkentätoimintojen aiheuttamia vikaantumisluvuja. Sähköverkolla on asennettu erilaisia suojalaitteita. Nämä laitteet on suunniteltu estämään ukkosiskujen pääsyn ja vähentämään saapuvien jännitehuippujen nousunopeutta, suojellen siten laitteita mahdolliselta vahingolta.
Laitteiden kestävyysrajat
Peruseristyksen taso (BIL) on viitearvo, joka edustaa standardin aallonimpulssin huippujännitettä, joka ei ylitä 1.2/50 μs:a. Laite ja eritys on kykenevä kestämään testiaalloja, joiden amplitudi on BIL:ää suurempi.
Eristysmääritys tarkoittaa sopivien eristystason valintaa laitteille sen perusteella, mitä niitä tarkoitetaan käytettäviksi. Tätä tehdään minimoidaksensa järjestelmän indesirea tapahtumia, jotka johtuvat jännitetekijöistä (joita aiheuttavat järjestelmän jännitehuiput). Eristyksen romahdus viittaa eri sähköjärjestelmän komponenttien erityksen romahdukseen ja suojalaitteiden eritykseen, jota käytetään suojamaan tämä laite jännitehuipuilta.
Laite on turvallista käyttää, jos sen eristysteho on yhtä suuri tai suurempi kuin perusstandardin eristyksen taso. Asemien aliverkkojen suojalaitteiden tulisi olla valittu tarjoamaan tehokasta eristysprotektiota näiden tason mukaisesti samalla, kun ne ovat mahdollisimman taloudellisia.
