Definicija: Koordinacija izolacije odnosi se na proces određivanja razina izolacije komponenti električnih sustava. U suštini, radi se o utvrđivanju čvrstoće izolacije opreme. Interna i eksterna izolacija električne opreme podliježe kontinuiranoj normalnoj naponskoj razini te privremenim abnormalnim naponskim razine.
Izolacija opreme dizajnirana je da izdrži najveću naponsku frekvenciju sustava, povremene privremene prekomjerne naponse frekvencije sustava i povremene gremlinske talase. Opremi električnog sustava dodijeljen je zadan nivo izolacije, a njena performansa može se provjeriti kroz različite vrste testova. Zahtjevi za izolaciju određuju se uzimajući u obzir sljedeće faktore:
Najveća Frekventna Sustavna Naponska Razine
AC mreže imaju različite nominalne naponske razine, poput 400V, 3.3KV, 6.6kV itd. Kada je sustav slabije opterećen, naponska razina na prijemnom kraju linije povećava se. Oprema električnog sustava dizajnirana i ispitana je da izdrži najveću frekventnu naponsku razinu (440V, 3.6KV, 7.2KV itd.) bez unutrašnjeg ili vanjskog propadanja izolacije.
Privremene Prekomjerne Frekventne Naponske Razine
Privremene prekomjerne naponse u električnom sustavu mogu biti izazvane odbacivanjem opterećenja, neispravnostima, rezonancijom itd. Ove prekomjerne naponse tipično imaju frekvenciju oko 50 Hz, s relativno nižim vrhovima, sporijim tempom porasta i dužim trajanjem (od sekundi do čak minuta). Zaštita od privremenih prekomjernih frekventnih naponse osigurana je Inverznim Definitivnim Minim Vremenskim (IDMT) relejem.
IDMT relej povezan je na sekundarnu stranu transformatora potencijala autobusa i prekidnika. Relej i prekidnik reagiraju unutar milisekundi, štitići sustav od privremenih prekomjernih naponse.
Prijelazni Talasi Prekomjernih Naponse
Prijelazni talasi prekomjernih naponse u električnom sustavu mogu biti izazvani pojavinama poput gremlina, promjena stanja, ponovljenih zapaljenja i putujućih valova. Ovi talasi u električnom sustavu karakterizirani su visokim vrhovima, brzim tempom porasta i trajanjem od nekoliko desetaka do stotina mikrosekundi, zbog čega se nazivaju prijelazni talasi.
Takvi talasi mogu uzrokovati prelivne naponse i iskre na oštrim ugljima, između faza i zemlje, ili na najslabijim točkama u sustavu. Mogu također dovesti do propadanja plinskih, tečnih ili čvrstih izolacija, kao i do oštećenja transformatora i rotirajućih električnih strojeva.
Pravilnom koordinacijom izolacije i upotrebom talasnih zaštita, stopa oštećenja uzrokovanog gremlinima i promjenama stanja znatno je smanjena. Različite zaštitne uređaje instalirane su na mreži električnog sustava. Ovi uređaji dizajnirani su da hvataju gremlinske udarce i smanjuju vrhove talasa koji stižu do opreme, time štitivši je od potencijalnog oštećenja.
Razine Izdržljivosti Opreme
Osnovna razine izolacije (BIL) je referentna razine, predstavljena impulsnim vrhom naponse standardnog vala koji ne prelazi 1.2/50 μs. Uređaji i oprema moraju moći izdržati testne talase s amplitudama većim od BIL-a.
Koordinacija izolacije uključuje odabir odgovarajuće izolacije za opremu temeljem njenog namjene. To se radi kako bi se smanjile neželjene događaje unutar sustava koji nastaju zbog naponskih stresa (uzrokovanih prekomjernim naponima u sustavu). Propadanje izolacije odnosi se na odnos između propadanja izolacije različitih komponenti električnog sustava i izolacije zaštitnih uređaja koristena za zaštitu te opreme od prekomjernih naponse.
Za sigurnu operaciju opreme, čvrstoća njenih izolacija treba biti jednaka ili veća od osnovne standardne razine izolacije. Zaštitna oprema za podstanice trebala bi biti odabrana kako bi pružila učinkovitu zaštitu izolacije u skladu s tim razinama, budući što je što je moguće ekonomičnije.
