Введение в BIL
Уровни изоляции спроектированы так, чтобы выдерживать перенапряжения, а не только нормальные рабочие напряжения. Так как линии изоляции и оборудование защищены от перенапряжений, которые быстро разряжают скачки до повреждения изоляции, разрядник должен работать ниже минимального уровня изоляции, который должен выдерживать скачки.
Что такое базовый уровень изоляции (BIL) - фотокредит Дэвида Парриша через Flickr
Пример показан на рисунке 1а ниже.
Минимальный уровень известен как базовый уровень изоляции (BIL), который должен соответствовать всем компонентам системы.
Рисунок 1a - Координация изоляции
Значения изоляции выше этого уровня для линий и оборудования в системе должны быть настолько скоординированы, что специальные защитные устройства работают удовлетворительно ниже этого минимального уровня.
При проектировании линий и оборудования с учетом минимального требуемого уровня изоляции необходимо определить напряжение перенапряжения в соответствии с его пиковым значением и вернуться к более низким значениям с точки зрения времени или продолжительности. Хотя пиковое напряжение может быть значительно выше нормального напряжения, напряжение в изоляции может существовать только в течение очень короткого периода времени.
Для целей проектирования скачок напряжения определяется как тот, который достигает максимума в 1, 5 микросекунды и падает до половины этого значения в 40 микросекунд (тысячные доли секунды).
Он называется волной 1, 5 / 40, крутая поднимающаяся часть называется фронтом волны, а отступающая часть - хвостом волны, рис. 2.
Рисунок 2 - Напряжение перенапряжения 1.5 на 4.0 Волна
Уровни изоляции, рекомендуемые для ряда классов напряжения, приведены в таблице 1. Когда рабочие напряжения становятся выше, эффект перенапряжения становится меньше; следовательно, отношение BIL к классу напряжения уменьшается по мере увеличения последнего.
Таблица 1 - Типичные базовые уровни изоляции
| Основной уровень изоляции, кВ | ||
| Класс напряжения, кВ | Класс распространения | Класс мощности (станция, линии передачи) |
| 1.2 | 30 | 45 |
| 2.5 | 45 | 60 |
| 5.0 | 60 | 75 |
| 8, 7 | 75 | 95 |
| 15 | 95 | 110 |
| 23 | 110 | 150 |
| 34, 5 | 150 | 200 |
| 46 | 200 | 250 |
| 69 | 250 | 350 |
* В соответствии с рекомендованными в промышленности значениями, см. Последнюю редакцию Национального кодекса электробезопасности.
Класс распределения BIL меньше, чем для подстанций и линий электропередач, а также для оборудования потребителей, поэтому, если скачок приведет к сбою, он будет находиться в системе распределения полезности, где прерывания для потребителей ограничены, а утилита лучше оборудована для обрабатывать такие сбои.
Характеристики изоляции линии и оборудования должны быть на более высоком уровне напряжения, чем на том, на котором защитный разрядник начинает искриться на землю, и должна существовать достаточная разность напряжений между ними.
Характеристики нескольких разрядников типа показаны на кривых рис. 3.
Рисунок 3 - (а) Характеристики искробезопасности ареалов распределения стоимости; (б) Спарковые характеристики вытеснителей
Импульсный уровень линий и оборудования должен быть достаточно высоким, чтобы разрядники обеспечивали защиту, но достаточно низкую, чтобы быть экономически целесообразным.
Иногда нагрузка может повредить изоляцию защитного устройства; следовательно, координация изоляции должна включать в себя защиту от защитных устройств.
Поскольку существует ряд защитных устройств, упомянутых ранее, каждый из которых имеет свои характеристики, характеристики всех этих параметров должны быть скоординированы для правильной работы и защиты.
Прежде чем покинуть объект координации изоляции, такая координация также применяется в рамках самого оборудования. Изоляция, связанная с несколькими частями оборудования, должна не только выдерживать нормальное рабочее напряжение, но также и более высокое перенапряжение, которое может попасть в оборудование.
Таким образом, хотя изоляция нескольких частей поддерживается почти равной, то из определенных частей намеренно делается ниже других; обычно это означает втулку. Так как втулка обычно защищена воздушным зазором или разрядником, изоляция которого под воздействием перенапряжения ниже его собственной, на втулке и в заземленном резервуаре будет происходить перегорание.
Самая слабая изоляция должна быть слабее на достаточный запас, чем у основного оборудования, которое оно защищает. Такая скоординированная компоновка ограничивает ущерб не только основным частям оборудования, но и менее доступным для деталей, доступных для ремонта или замены.
Изоляция всех частей оборудования должна превышать базовый уровень изоляции (BIL). Рисунок 1b.
Рисунок 1b - Упрощенная схема, иллюстрирующая базовый уровень изоляции (BIL) и координацию изоляции
Ресурс: передача и распространение энергии - Энтони Дж. Пансини (получить эту книгу от Amazon)