د زیرکیت ټولنه څه ده؟

تعریف: هماهنگی عایق‌بندی به فرآیند تعیین سطوح عایق‌بندی اجزای سیستم برق اشاره دارد. در واقع، این موضوع مربوط به تعیین قدرت عایق‌بندی تجهیزات است. عایق‌بندی داخلی و خارجی تجهیزات برق هم تحت ولتاژ عادی مداوم و هم تحت ولتاژ غیرعادی موقت قرار می‌گیرد.

عایق‌بندی تجهیزات طراحی شده تا بالاترین ولتاژ سیستم با فرکانس توان، ولتاژهای فرکانس توان موقتی موردی و ضربه‌های صاعقه را تحمل کند. تجهیزات سیستم توان دارای سطح عایق‌بندی مشخص شده‌اند و عملکرد آنها می‌تواند از طریق انواع مختلف آزمون‌ها تأیید شود. نیازهای عایق‌بندی با در نظر گرفتن عوامل زیر تعیین می‌شوند:

بالاترین ولتاژ سیستم با فرکانس توان

شبکه‌های توان متناوب شامل سطوح ولتاژ نامی مختلف با فرکانس توان مانند ۴۰۰V، ۳.۳KV، ۶.۶kV و غیره می‌باشد. وقتی سیستم به شدت بارگذاری نشده است، ولتاژ فرکانس توان در سمت گیرنده خط افزایش می‌یابد. تجهیزات سیستم توان طراحی و آزمون شده‌اند تا بالاترین ولتاژ سیستم با فرکانس توان (۴۴۰V، ۳.۶KV، ۷.۲KV و غیره) را بدون ایجاد شکست عایق‌بندی داخلی یا خارجی تحمل کنند.

ولتاژهای موقتی با فرکانس توان

ولتاژهای موقتی در سیستم توان می‌توانند به دلیل رد پذیری بار، خطاهای الکتریکی، رزونانس و غیره ایجاد شوند. این ولتاژهای موقتی معمولاً فرکانس حدود ۵۰ Hz دارند، با قله‌های نسبتاً کمتر، نرخ افزایش آهسته‌تر و مدت زمان طولانی‌تر (از ثانیه‌ها تا حتی دقیقه‌ها). محافظت از ولتاژهای موقتی با فرکانس توان توسط رله زمان معکوس محدود (IDMT) انجام می‌شود.

رله IDMT به دومین سیم کشی ترانسفورماتور پتانسیل اصلی و کلیدهای قطع متصل می‌شود. رله و کلید قطع در میلی‌ثانیه‌ها واکنش نشان می‌دهند و سیستم را از ولتاژهای موقتی محافظت می‌کنند.

ضربه‌های ولتاژ موقتی

ضربه‌های ولتاژ موقتی در سیستم توان می‌توانند به دلیل پدیده‌هایی مانند صاعقه، عملیات تغییر وضعیت، برخورد مجدد و موج‌های حرکتی ایجاد شوند. این ضربه‌ها در سیستم توان با قله‌های بالا، نرخ افزایش سریع و مدت زمان چند ده تا صد میکروثانیه مشخص می‌شوند که به دلیل این ویژگی‌ها به عنوان موقتی شناخته می‌شوند.

این ضربه‌ها می‌توانند ولتاژ‌های جرقه‌ای و فلاش‌اور در گوشه‌های تیز، بین فازها و زمین یا در نقاط ضعیف سیستم ایجاد کنند. همچنین می‌توانند منجر به شکست عایق‌بندی گازی، مایع یا جامد و خرابی ترانسفورماتورها و ماشین‌های الکتریکی دورانی شوند.

با هماهنگی عایق‌بندی صحیح و استفاده از سیستم‌های ضدصاعقه، نرخ خرابی‌های ناشی از صاعقه و عملیات تغییر وضعیت به طور قابل توجهی کاهش یافته است. دستگاه‌های مختلف محافظ در شبکه توان نصب شده‌اند. این دستگاه‌ها طراحی شده‌اند تا ضربه‌های صاعقه را جمع‌آوری کنند و نرخ افزایش قله ضربه‌هایی که به تجهیزات می‌رسند را کاهش دهند، بنابراین آنها را از خسارت محتمل محافظت می‌کنند.

سطح تحمل تجهیزات

سطح عایق‌بندی پایه (BIL) یک سطح مرجع است که با ولتاژ قله یک موج استاندارد که بیش از ۱.۲/۵۰ μS نمی‌شود نشان داده می‌شود. تجهیزات و دستگاه‌ها باید قادر به تحمل موج‌های آزمون با دامنه‌های بیشتر از BIL باشند.

هماهنگی عایق‌بندی شامل انتخاب عایق‌بندی مناسب برای تجهیزات بر اساس استفاده مورد نظر است. این کار برای کاهش رویدادهای ناخواسته در سیستم که ناشی از تنش‌های ولتاژ (به دلیل ولتاژهای متجاوز سیستم) است انجام می‌شود. شکست عایق‌بندی به رابطه بین شکست عایق‌بندی اجزای مختلف سیستم توان و عایق‌بندی دستگاه‌های محافظ که برای حفاظت از تجهیزات در برابر ولتاژهای متجاوز استفاده می‌شوند، اشاره دارد.

برای عملکرد ایمن تجهیزات، قدرت عایق‌بندی آنها باید برابر یا بیشتر از سطح عایق‌بندی استاندارد پایه باشد. تجهیزات محافظ ایستگاه‌های تبدیل باید به گونه‌ای انتخاب شوند که محافظت عایق‌بندی مؤثر متناسب با این سطوح ارائه دهند و در عین حال به اقتصادی‌ترین شکل ممکن باشند.