Bảng định nghĩa và tính toán mức cách điện cơ bản (BIL) hoặc Mức Cách Điện Cơ Bản

Định nghĩa Cấp độ Cách Điện Cơ Bản

Khi xung sét xuất hiện trong hệ thống, nó được giải phóng thông qua các thiết bị bảo vệ sét trước khi các thiết bị trong hệ thống bị hỏng. Do đó, cách điện của các thiết bị như vậy phải được thiết kế để chịu đựng một mức điện áp tối thiểu nhất định trước khi xung sét được giải phóng thông qua các thiết bị bảo vệ sét. Vì vậy, mức điện áp hoạt động của các thiết bị bảo vệ sét phải thấp hơn mức điện áp chịu đựng tối thiểu đã nói của thiết bị. Mức điện áp tối thiểu này được định nghĩa là BIL hoặc cấp độ cách điện cơ bản của thiết bị điện.

Không cần nói, rằng khả năng chịu đựng điện áp của tất cả các thiết bị trong trạm biến áp điện hoặc hệ thống truyền tải điện phải được quyết định theo điện áp hệ thống hoạt động. Để đảm bảo sự ổn định của hệ thống, trong hiện tượng quá điện áp, sức chịu đựng hoặc cường độ chập của tất cả các thiết bị kết nối với hệ thống nên vượt quá một mức đã chọn.
Có thể có nhiều loại căng thẳng quá điện áp xuất hiện trên hệ thống. Những quá điện áp này có thể khác nhau về đặc điểm như biên độ, thời gian, dạng sóng và tần số, v.v. Về mặt kinh tế, một hệ thống điện năng phải được thiết kế cho một cấp độ cách điện cơ bản hoặc BIL tùy thuộc vào các đặc điểm khác nhau của tất cả các quá điện áp xuất hiện trên hệ thống. Hơn nữa, có nhiều thiết bị bảo vệ quá điện áp được lắp đặt trong hệ thống, bảo vệ an toàn hệ thống khỏi các hiện tượng quá điện áp khác nhau. Nhờ những thiết bị bảo vệ này, các quá điện áp bất thường biến mất khỏi hệ thống càng nhanh càng tốt.

Do đó, không cần thiết phải thiết kế một hệ thống mà cách điện của nó có thể chịu đựng tất cả các loại quá điện áp trong suốt thời gian. Ví dụ, một xung điện áp sét xuất hiện trên hệ thống trong một khoảng thời gian microsecond và điều này được giải phóng từ hệ thống bởi bộ bảo vệ sét càng nhanh càng tốt. Cách điện của thiết bị điện phải được thiết kế sao cho nó không bị hỏng trước khi xung điện áp sét được giải phóng bởi bộ bảo vệ sét. Cấp độ cách điện cơ bản hoặc BIL của thiết bị điện xác định các đặc tính điện môi chính của thiết bị và được biểu thị bằng giá trị đỉnh của điện áp chịu đựng sóng đầy đủ 1/50 microsecond.

Số lượng cách điện cung cấp cho bất kỳ thiết bị nào và đặc biệt là biến áp chiếm một phần đáng kể chi phí. Các cơ quan tiêu chuẩn hóa đã có trong tâm trí để cố định cấp độ cách điện cơ bản hoặc BIL ở mức thấp nhất tương xứng với an toàn. Xung điện áp sét hoàn toàn là hiện tượng tự nhiên và do đó rất không chắc chắn về bản chất. Vì vậy, không thể dự đoán hình dạng và kích thước của xung sét. Sau khi nghiên cứu và làm việc nhiều về bản chất của xung sét, các cơ quan tiêu chuẩn hóa đã quyết định và giới thiệu một hình dạng cơ bản của sóng xung được sử dụng cho mục đích thử nghiệm xung điện áp cao của thiết bị điện. Mặc dù điện áp xung tạo ra này không có bất kỳ mối liên hệ trực tiếp nào với xung sét tự nhiên. Trước khi đi sâu vào chi tiết về cấp độ cách điện cơ bản của hệ thống điện, hãy cố gắng hiểu hình dạng cơ bản của điện áp xung tiêu chuẩn.

Điện Áp Xung

Theo Tiêu chuẩn Mỹ, hình dạng sóng xung là 1.5/40 microsecond. Theo Tiêu chuẩn Ấn Độ, đây là 1.2/50 microsecond. Biểu diễn của sóng có ý nghĩa đặc biệt. Chẳng hạn, sóng xung 1.2/50 microsecond đại diện cho một sóng đơn hướng tăng lên đến giá trị đỉnh từ zero trong 1.2 microseconds và sau đó giảm xuống 50% giá trị đỉnh trong 50 microseconds. Hình dạng sóng được biểu diễn dưới đây,

Điện áp chập hoặc đánh thủng của thiết bị điện với hình dạng sóng này yêu cầu phải bằng hoặc cao hơn mức cách điện cơ bản đã cố định và điện áp đánh thủng và điện áp giải phóng của các thiết bị bảo vệ như bộ bảo vệ sét, chắc chắn phải thấp hơn các giá trị này để trong các xung sét, giải phóng xảy ra thông qua bộ bảo vệ sét, không phải thông qua thiết bị chính. Phải có đủ khoảng cách giữa bộ bảo vệ sét và mức cách điện của thiết bị.

Bảng Cấp Độ Cách Điện Cơ Bản

Tuyên bố: Tôn trọng bản gốc, bài viết hay đáng được chia sẻ, nếu có vi phạm bản quyền xin liên hệ để xóa.