عند ظهور جهد الصدمة الناتج عن البرق في النظام، يتم تصريفه عبر أجهزة حماية من الصدمات قبل أن تتعرض معدات النظام للتلف. لذا يجب تصميم عزل هذه المعدات بحيث يكون قادراً على تحمل جهد معين قبل أن يتم تصريف جهد الصدمة الناتج عن البرق عبر أجهزة الحماية من الصدمات. لذا يجب أن يكون مستوى الجهد التشغيلي لأجهزة حماية من الصدمات أقل من المستوى الأدنى لتحمل الجهد للمعدات. يُعرف هذا التقييم الأدنى لمستوى الجهد باسم BIL أو المستوى الأساسي للعزل الكهربائي.
من البديهي أن تكون قدرة تحمل الجهد لكل معدات محطة توزيع كهربائية أو نظام نقل كهربائي محددة وفقاً لجهد تشغيل النظام. لضمان استقرار النظام أثناء ظاهرة زيادة الجهد، يجب أن يتجاوز مستوى الانهيار أو القفز الكهربائي لكل المعدات المتصلة بالنظام مستوى محددًا. قد تظهر أنواع مختلفة من الضغوط الزائدة على النظام. يمكن لهذه الجهود الزائدة أن تختلف في خصائصها مثل الامبلتود، والمدة، والشكل الموجي والتواتر وغيرها. من أجل الاقتصاد، يجب تصميم نظام الطاقة الكهربائية بمستوى عزل أساسي أو BIL اعتمادًا على الخصائص المختلفة لكل الجهود الزائدة التي قد تظهر على النظام. بالإضافة إلى ذلك، هناك أجهزة حماية مختلفة من الضغوط الزائدة مثبتة في النظام والتي تحمي النظام بأمان ضد مختلف ظواهر الضغط الزائد. بسبب هذه الأجهزة الحامية، تختفي الضغوط الزائدة غير الطبيعية من النظام بأسرع ما يمكن.
لذا، ليس من الضروري تصميم نظام يكون عزله قادرًا على تحمل جميع أنواع الضغوط الزائدة لمدة زمنية كاملة. على سبيل المثال، يظهر جهد الصدمة الناتج عن البرق على النظام لفترة زمنية بالثواني الدقيقة ويتم تصريفه من النظام بواسطة جهاز حماية البرق بأسرع ما يمكن. يجب تصميم عزل المعدات الكهربائية بحيث لا يتعرض للتلف قبل أن يتم تصريف جهد الصدمة الناتج عن البرق بواسطة جهاز حماية البرق. يحدد المستوى الأساسي للعزل أو BIL الخصائص العازلة الأساسية للأجهزة ويتم التعبير عنها بالنسبة للأجهزة المختبرة تحت الشروط الموجية بواسطة قيمة الذروة لجهد الصدمة الموجي الكامل بـ 1/50 ثانية دقيقة.
كمية العزل الموجودة في أي جهاز وخصوصاً المحولات تمثل جزءًا كبيرًا من التكلفة. كانت الهيئات المعنية بالتصنيف تهدف إلى تحديد المستوى الأساسي للعزل أو BIL بأقل قدر ممكن مع مراعاة الأمان. يعتبر جهد الصدمة الناتج عن البرق ظاهرة طبيعية تمامًا وبالتالي فهو غير مؤكد بشكل كبير. لذا من المستحيل التنبؤ بحجم وشكل صدمة البرق. بعد دراسة طويلة للطبيعة الفعلية لصدمة البرق، قررت الهيئات المعنية بالتصنيف وقدمت شكلًا أساسيًا للموجة الصدمية يستخدم لاختبار الأجهزة الكهربائية تحت الشروط الموجية العالية. رغم أن هذا الجهد الصدمة الذي تم إنشاؤه لا علاقة له مباشرة بصدمات البرق الطبيعية. قبل الخوض في التفاصيل حول المستوى الأساسي للعزل لنظام كهربائي، دعنا نحاول فهم الشكل الأساسي للجهد الصدمة المعياري.
وفقًا للمعايير الأمريكية، فإن شكل الموجة الصدمة هو 1.5/40 ثانية دقيقة. وفقًا للمعايير الهندية، فهو 1.2/50 ثانية دقيقة. لهذا التمثيل الخاص بالموجة أهمية خاصة. مثل الموجة الصدمة 1.2/50 ثانية دقيقة تمثل موجة أحادية الاتجاه تصل إلى ذروتها من الصفر في 1.2 ثانية دقيقة ثم تنخفض إلى 50٪ من ذروتها في 50 ثانية دقيقة. يتم عرض شكل الموجة الممثل أدناه،
يجب أن يكون مستوى انهيار أو القفز الكهربائي للأجهزة الكهربائية بهذه الشكل الموجي مساوياً أو أعلى من المستوى الأساسي للعزل المحدد وأن يكون جهد الشرارة وتصريف جهد أجهزة الحماية مثل جهاز حماية البرق، أقل بالتأكيد من هذه القيم بحيث يحدث التصريف خلال صدمات البرق عبر جهاز حماية البرق وليس عبر الجهاز نفسه. يجب أن يكون هنالك هامش كافٍ بين جهاز حماية البرق ومستوى عزل المعدات.
الجهد النظامي الاساسي |
BIL حسب المعايير الهندية |
BIL حسب المعايير البريطانية |
11 كيلوفولت |
75 كيلوفولت |
– |
33 كيلوفولت |
170 كيلوفولت |
200 كيلوفولت |
66 كيلوفولت |
325 كيلوفولت |
450 كيلوفولت |
132 كيلوفولت |
550/650 كيلوفولت |
650/750 كيلوفولت |
220 كيلوفولت |
900/1050 كيلوفولت |
900/1050 كيلوفولت |
بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لإزالته.
