Co je základní izolační úroveň?

Co je základní stupeň izolace?

Definice základního stupně izolace

Při výskytu přechodového nárazu, ochranné prvky proti přepětí ho uvolňují, aby zabránily poškození zařízení systému. Izolace zařízení musí vydržet určitou minimální napěťovou hodnotu, než dojde k tomuto uvolnění. Tedy ochranné prvky proti přepětí musí fungovat pod touto minimální napěťovou hranicí. Tato minimální napěťová hodnota je definována jako základní stupeň izolace (BIL) elektrického zařízení.

Vydržovací kapacita napětí všech zařízení v elektrické podstanici nebo přenosovém systému musí odpovídat provoznímu napětí systému. Aby byla udržena stabilita systému během přepěťových událostí, musí rozbití nebo propálení všech připojených zařízení přesahovat určitou hranici.

Na systému se mohou objevit různé druhy přepěťových stresů. Tyto přepětí se mohou lišit charakteristikami, jako jsou amplituda, doba trvání, tvar signálu a frekvence atd. Z hlediska ekonomiky musí být elektrický energetický systém navržen pro základní stupeň izolace nebo BIL v závislosti na různých charakteristikách všech možných přepětí, které se mohou v systému objevit. Kromě toho jsou v systému instalovány různé ochranné prvky proti přepětí, které bezpečně chrání systém před různými přepěťovými jevy. Díky těmto ochranným prvkům zmizí anomální přepětí ze systému co nejrychleji.

Není třeba navrhovat systém s izolací, která by odolala všem typům přepětí neomezeně. Například bleskový náraz trvá pouze mikrosekundy a je rychle odstraněn bleskosvodci. Izolace elektrického zařízení musí být navržena tak, aby zabránila poškození, dokud nebude bleskosvod aktivní. Základní stupeň izolace (BIL) určuje dielektrickou pevnost zařízení a vyjadřuje se jako vrcholová hodnota 1/50 mikrosekundové plné vlny vydržovacího napětí.

Úroveň izolace zařízení, zejména transformátorů, má významný dopad na náklady. Standardizační orgány se snaží nastavit základní stupeň izolace (BIL) co nejnižší, zatímco zajišťují bezpečnost. Bleskové nárazy jsou přirozené a nepředvídatelné, což ztěžuje předpověď jejich výkyvů. Po rozsáhlých výzkumech standardizační orgány vytvořily základní tvar impulsního napětí pro testování zařízení vysokým napětím. Toto vytvořené impulsní napětí, i když není přímo spojeno s přírodními bleskovými výkyvy, se používá pro účely testování. Než se ponoříme do detailů o BIL, pojďme si osvojit základní tvar standardního impulsního napětí.

Důležitost ochranných prvků proti přepětí

Ochranné prvky proti přepětí rychle uvolňují přepětí, čímž brání poškození zařízení.

Hlavní aspekty návrhu

Systémy jsou navrženy s BIL, aby zvládly specifické charakteristiky přepětí, zajišťují ochranu bez nadměrných nákladů na izolaci.

Standardy impulsního napětí

Standardní impulsní napětí, jako je 1.2/50 mikrosekund, simulují bleskové výkyvy k testování dielektrické pevnosti zařízení.

Bezpečnostní rezervy

Zařízení musí mít vyšší napěťovou hranici prolomu než BIL, a ochranné prvky musí mít nižší uvolňovací napětí, aby zajistily bezpečnost systému.