定義: 絶縁調整とは、電力システムの構成要素の絶縁レベルを決定するプロセスを指します。これは本質的に機器の絶縁強度を確立することです。電気機器の内部および外部絶縁は、継続的な正常な電圧と一時的な異常電圧にさらされます。
機器の絶縁は、最高の商用周波数システム電圧、偶発的な一時的な商用周波数過電圧、および偶発的な落雷急上昇に対応できるように設計されています。電力システムの機器には定格絶縁レベルが割り当てられており、その性能は様々な種類のテストを通じて確認できます。絶縁要件は以下の要因を考慮に入れて決定されます:
最高商用周波数システム電圧
交流電力ネットワークでは、400V、3.3KV、6.6kVなど異なるノミナル商用周波数電圧レベルがあります。システムの負荷が軽い場合、線路の受電端における商用周波数電圧が上昇します。電力システムの機器は、内部または外部の絶縁破壊なく、最高の商用周波数システム電圧(440V、3.6KV、7.2KVなど)に耐えられるように設計およびテストされています。
一時的な商用周波数過電圧
電力システムの一時的な過電圧は、負荷拒否、障害、共鳴などによって引き起こされることがあります。これらの過電圧は通常50Hz程度の周波数を持ち、ピークが比較的低く、上昇率が遅く、持続時間が長くなります(秒から分単位)。一時的な商用周波数過電圧に対する保護は、逆時間特性最小時間リレー(IDMTリレー)によって提供されます。
IDMTリレーは、バス電圧変換器の二次側と遮断器に接続されています。リレーと遮断器はミリ秒単位で反応し、システムを一時的な過電圧から保護します。

瞬間的な過電圧急上昇
電力システムの瞬間的な過電圧急上昇は、落雷、切り替え操作、再点火、伝導波などの現象によって引き起こされることがあります。これらの急上昇は、高ピーク値、急速な上昇率、数十〜数百マイクロ秒の持続時間を特徴としています。
このような急上昇は、鋭角部、相間や地線間、またはシステムの最も弱い部分で火花放電やフラッシュオーバーを引き起こす可能性があります。また、ガス、液体、固体の絶縁物の破壊や、変圧器や回転電気機器の故障につながる可能性もあります。

適切な絶縁調整とサージアレスターの使用により、落雷や切り替え操作による故障率は大幅に減少しています。電力ネットワークにはさまざまな保護装置が設置されており、これらは落雷を捕捉し、機器に到達する急上昇のピーク上昇率を低下させることで、潜在的な損傷から保護します。

機器の耐えられるレベル
基本絶縁レベル(BIL)は、標準波のインパルスピーク電圧が1.2/50 μsを超えない参照レベルです。装置や機器は、BILよりも大きな振幅を持つ試験波に耐える必要があります。
絶縁調整は、機器の用途に応じて適切な絶縁を選択することを含みます。これは、システム過電圧によって引き起こされる電圧ストレスによる不要なイベントを最小限に抑えるためです。絶縁破壊とは、各種電力システム構成要素の絶縁破壊と、それらの機器を過電圧から保護するために使用される保護装置の絶縁との関係を指します。

機器の安全な動作のために、その絶縁強度は基本標準絶縁レベル以上である必要があります。変電所の保護機器は、これらのレベルに対応する効果的な絶縁保護を提供しながら、可能な限り経済的であるように選択されるべきです。