基本絶縁レベルとは何ですか

基本絶縁レベルとは何ですか？

基本絶縁レベルの定義

落雷によるインパルス過電圧が発生した場合、サージ保護装置はそれを放電してシステムの設備への損傷を防ぎます。この放電が起こる前に、設備の絶縁は一定の最小電圧に耐えなければなりません。従って、サージ保護装置はこの最小電圧レベル以下で動作しなければなりません。この最小電圧は、電気設備の基本絶縁レベル（BIL）として定義されています。

変電所または送電システム内のすべての設備の耐電圧容量は、運用システム電圧と一致する必要があります。過電圧イベント中にシステムの安定性を維持するためには、接続されたすべての設備の破壊またはフラッシュオーバー強度が一定のレベルを超える必要があります。

システムにはさまざまな種類の過電圧ストレスが現れる可能性があります。これらの過電圧は振幅、継続時間、波形、周波数などの特性が異なる場合があります。経済的な観点から、電力システムはシステム上に現れるすべての可能な過電圧の特性に基づいて基本絶縁レベルまたはBILに設計されなければなりません。また、システムにはさまざまな過電圧保護装置が設置されており、これらが異なる過電圧現象からシステムを安全に保護します。これらの保護装置により、異常な過電圧はできるだけ早くシステムから消失します。

すべてのタイプの過電圧に対して無期限に耐えられるような絶縁でシステムを設計することは不要です。例えば、落雷インパルスはわずか数マイクロ秒しか続きませんし、すぐに避雷器によってクリアされます。電気設備の絶縁は、避雷器が作用するまで損傷しないように設計されなければなりません。基本絶縁レベル（BIL）は設備の誘電強度を決定し、1/50マイクロ秒フルウェーブ耐電圧のピーク値として表されます。

特に変圧器の絶縁レベルはコストに大きな影響を与えます。標準化団体は安全性を確保しつつ、基本絶縁レベル（BIL）を可能な限り低く設定することを目指しています。落雷インパルスは自然かつ予測不可能であり、その急激な増加を予測することは困難です。広範な研究の結果、標準化団体は高電圧試験用の基本インパルス波形を作成しました。この作成されたインパルス電圧は、自然の落雷サージとは直接関係ありませんが、試験目的で使用されます。BILの詳細に入る前に、標準インパルス電圧の基本的な形状を理解しましょう。

サージ保護装置の重要性

サージ保護装置は過電圧を素早く放電し、設備の損傷を防ぎます。

設計上の考慮事項

システムは特定の過電圧特性に対応するBILで設計され、過剰な絶縁コストをかけずに保護が行われます。

インパルス電圧の標準

1.2/50マイクロ秒のような標準インパルス電圧は、設備の誘電強度を試験するために落雷サージをシミュレートします。

安全マージン

設備はBILよりも高い耐電圧を持たなければならないし、保護装置はシステムの安全性を維持するためにより低い放電電圧を持つ必要があります。