Isolierung über den Bruch im Vergleich zur Isolierung zur Erde – Warum gibt es unterschiedliche Spannungsfestigkeitsstandards? - Blog

Die Spannungsfestigkeitsnorm für die Isolierung über der offenen Kontaktstrecke ist höher als die für die Isolierung zur Erde; Hierbei handelt es sich um eine zwingende Anforderung nationaler Normen, die verhindern soll, dass Blitzeinschläge die Kontaktstrecke bei geöffnetem Schalter überbrücken und so schwerwiegende Zwischenfälle wie unbeabsichtigtes Schließen verhindern. Der spezifische Vergleich und die zugrunde liegenden Gründe sind wie folgt:

Die Spannungsfestigkeitsnormen für die Isolierung über die offene Kontaktstrecke und die Isolierung zur Erde unterscheiden sich vor allem deshalb, weil die Betriebsbedingungen und die Art der Spannungsbelastung innerhalb der elektrischen Geräte unterschiedlich sind. Es folgt eine ausführliche Erklärung:

1. Betriebsbedingungen und Spannungsbeanspruchung:

Isolierung zur Erde: Wenn dieVakuum-LeistungsschalterIn der geschlossenen Position wird die Isolierung zur Erde durch Stützisolatoren aufrechterhalten. Wenn in der Leitung ein dauerhafter Erdschluss auftritt und der Leistungsschalter auslöst, ohne dass der Fehler behoben wurde, muss die Isolierung der stromführenden Sammelschiene zur Erde durch die Vakuumstrecke zwischen den offenen Kontakten des Leistungsschalters aufrechterhalten werden.

Kontaktspaltisolierung: Während der Unterbrechung verschiedener Fehler muss der Vakuumisolationsspalt zwischen den Kontakten verschiedenen Wiederherstellungsspannungen standhalten, ohne dass es zu einem dielektrischen Durchschlag kommt.

2. Prüfnormen für Spannungsfestigkeit:

Motorisolationsstandards: Für Motoren gelten unterschiedliche Standards für den Isolationswiderstand Phase-zu-und Phase-zu-Erde. Beispielsweise muss der Isolationswiderstand zwischen Phase -zu -typischerweise 1 MΩ/km überschreiten, während der Isolationswiderstand zwischen Phase -zu -10 MΩ/km überschreiten muss. Darüber hinaus bestehen besondere Anforderungen an den dielektrischen Verlustfaktor (tan δ) und Spannungsfestigkeitstests.

Vakuum-LeistungsschalterSpannungsfestigkeitsstandards: Die Spannungsfestigkeit für den Kontaktabstand von aVakuum-Leistungsschalterwird im Allgemeinen bei 75 % oder 80 % der werkseitigen Prüfspannung getestet; Es ist kein Überschlag oder Durchschlag zwischen den Kontakten zulässig.

3. Testprinzipien und Anwendungen:

Isolationsprüfung: Bei dieser Methode wird der Isolationsstatus von Geräten mithilfe von Hochspannung-Gleichstrom beurteilt, der von einer internen Batterie erzeugt wird. Es zeichnet sich durch hohe Ausgangsleistung, starke Belastbarkeit und robuste Entstörungsfähigkeiten aus und wird häufig in der Elektrizitätsindustrie und verwandten Sektoren eingesetzt.

Spannungsfestigkeitsprüfung: Dabei wird eine Spannung angelegt, die über der normalen Betriebsspannung liegt, und die Isolationsleistung durch Überwachung des Leckstroms über einen bestimmten Zeitraum bewertet. Es wird hauptsächlich zum Testen von Geräten wie Polyethylen-{{1}isolierten Stromkabeln und großen Leistungstransformatoren verwendet.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Spannungsfestigkeitsnormen für die Kontaktspaltisolierung und die Isolierung zur Erde vor allem deshalb unterschiedlich sind, weil die Betriebsbedingungen und Spannungsbeanspruchungsmuster innerhalb der elektrischen Ausrüstung unterschiedlich sind. Sie erfordern daher eine gesonderte Prüfung und Bewertung.

Warum muss die Spannungsfestigkeit an den offenen Kontakten höher sein?

Konzentrierte Belastung durch Blitzüberspannung: Wenn ein Leistungsschalter geöffnet und außer Betrieb ist, die Leitungsseite jedoch weiterhin unter Spannung steht (z. B. während der Gerätewartung oder im Hot-Standby-Modus), kann ein Blitzeinschlag auf der Leitungsseite eine eingehende Überspannung erzeugen, während die Stromversorgungsseite auf der Systemspannung bleibt. Folglich liegt die volle Spannungsdifferenz zwischen der Leitung und der Stromquelle direkt über der Lücke zwischen den offenen Kontakten an.

Verhinderung einer katastrophalen unbeabsichtigten Leitung: Da die Kontaktstrecke enormen Spannungsunterschieden und Überspannungsstößen standhalten muss, ist sie, wenn ihr Isolationsgrad kleiner oder gleich dem Isolationsgrad zur Erde ist, bei einem Blitzeinschlag sehr anfällig für einen dielektrischen Durchschlag. Ein solcher Ausfall könnte zu einem unbeabsichtigten Schließen des Schalters, einem Erdungsfehler einer unter Spannung stehenden Leitung oder einer Geräteexplosion führen. Daher muss der Isolationsgrad zwischen den offenen Kontakten erhöht werden, um die Sicherheit zu gewährleisten, während sich der Leistungsschalter in der offenen Position befindet.

Four Common Operating States of a 10kV Vacuum Circuit Breaker