BIL nebo Základní úroveň izolace: Definiční tabulka a výpočet

Definice základní izolační úrovně

Když v systému vznikne přepěťový bleskový impuls, odvede se přes ochranné zařízení proti přepětím, než dojde k poškození zařízení v systému. Proto musí být izolace takových zařízení navržena tak, aby vydržela určitou minimální napěťovou hodnotu, než bude přepěťový bleskový impuls odveden přes ochranné zařízení. Tedy operační napěťová úroveň ochranných zařízení proti přepětím musí být nižší než uvedená minimální napěťová úroveň vydrželosti zařízení. Tato minimální napěťová hodnota je definována jako BIL nebo základní izolační úroveň elektrického zařízení.

Je samozřejmé, že odolnost proti napětí všech zařízení elektrické podstanice nebo elektrického přenosového systému musí být stanovena podle jeho operačního napětí. Aby byla zajištěna stabilita systému během přepěťových jevů, musí být průrazná nebo překlenovací síla všech zařízení připojených k systému vyšší než vybraná úroveň. V systému mohou nastat různé druhy přepěťových stresů. Tyto přepětí se mohou lišit vlastnostmi, jako jsou amplituda, délka trvání, tvar signálu a frekvence atd. Z hlediska ekonomiky musí být elektrický systém navržen pro základní izolační úroveň nebo BIL v závislosti na různých charakteristikách všech možných přepětí, která se v systému objeví. Kromě toho jsou v systému nainstalovány různé ochranné zařízení proti přepětím, která systém bezpečně chrání před různými přepěťovými jevy. Díky těmto ochranným zařízením zmizí neobvyklá přepětí ze systému co nejrychleji.

Není tedy nutné navrhovat systém, jehož izolace by mohla odolat všem typům přepětí po celou dobu. Například bleskový impuls se v systému objevuje na mikrosekundy a je co nejrychleji odstraněn bleskosvodcem. Izolace elektrického zařízení musí být navržena tak, aby nebyla poškozena, než bleskový impuls odvede bleskosvodce. Základní izolační úroveň nebo BIL elektrického zařízení určuje základní dielektrické vlastnosti zařízení a vyjadřuje se maximální hodnotou 1/50 mikrosekundového plného vlnového přepěťového testu.

Množství izolace poskytnuté na jakémkoli zařízení a zejména na transformátorech tvoří docela značnou část nákladů. Standardizační orgány měly na mysli stanovit základní izolační úroveň nebo BIL co nejnižší možnou, s ohledem na bezpečnost. Bleskové přepěťové napětí je plně přirozeným jevem a proto je velmi nejisté. Je tedy nemožné předpovědět tvar a rozměry bleskového nárazu. Po studiu a práci na povaze bleskových nárazů se standardizační orgány rozhodly a zavedly základní tvar impulsní vlny, který se používá pro testování elektrických zařízení vysokým napětím. I když toto generované impulsní napětí nemá žádnou přímou souvislost s přirozenými bleskovými nárazy. Než se ponoříme do detailů základní izolační úrovně elektrického systému, pokusme se pochopit základní tvar standardního impulsního napětí.

Impulsní napětí

Podle amerického standardu má tvar impulsní vlny 1,5/40 mikrosekundy. Podle indického standardu je to 1,2/50 mikrosekundy. Toto vyjádření vlny má speciální význam. Například 1,2/50 mikrosekundová impulsní vlna reprezentuje unidirekční vlnu, která se zvyšuje na svou maximální hodnotu z nuly za 1,2 mikrosekundy a pak klesá na 50 % maximální hodnoty za 50 mikrosekund. Zobrazený tvar vlny je ukázán níže,

Překlenovací nebo průrazné napětí elektrického zařízení s tímto tvarem vlny musí být stejné nebo vyšší než stanovená základní izolační úroveň a průrazové napětí a propustné napětí ochranných zařízení, jako jsou bleskosvody, musí být určitě nižší než tyto hodnoty, aby během bleskových nárazů docházelo k odvodu přes bleskosvody, nikoliv přes samo zařízení. Mezi bleskosvodem a izolační úrovní zařízení musí být dostatečný rozdíl.

Tabulka základní izolační úrovně

Prohlášení: Respektujte originál, dobré články stojí za sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, obraťte se prosím na nás pro jejich odstranění.