Mühendisler Yüzey Koruma Teknolojisi Hakkında Neleri Yanlış Anlıyor?

Mühendisler Yüzey Koruma Teknolojisi Hakkında Neleri Yanlış Anlıyor?
katı yalıtımlı vakumlu devre kesici bakır bara
SIS Şalt Cihazları

Giriş

Katı yalıtımlı şalt cihazlarında yüzey ekranlama teknolojisi, orta gerilim trafo merkezi mühendisliğinde en önemli ve en az anlaşılan tasarım unsurlarından biridir - trafo merkezinin dış yüzeyine uygulanan yarı iletken veya metalik topraklı bir ekran epoksi reçine1 kontrol eden kapsüllenmiş bara ve anahtarlama modülü elektrik alan dağılımı2 ve SIS şalt cihazını personel güvenliği açısından diğer tüm orta gerilim şalt cihazı teknolojilerinden temelde farklı kılan dokunmaya karşı güvenli, sıfır voltajlı dış yüzeyi sağlar. Yine de yüzlerce trafo merkezi yükseltme projesinde incelenen proje şartnamelerinde, seçim kılavuzlarında ve satın alma değerlendirmelerinde, yüzey ekranlama ile ilgili aynı mühendislik yanılgıları kümesi tekrar tekrar ortaya çıkmaktadır - yanlış SIS şalt cihazı şartnamelerine, yetersiz güvenlik değerlendirmelerine ve yüzey ekranlama sisteminin, teknolojinin sunmak üzere tasarlandığı güvenlik ve yalıtım performansı avantajlarını ortadan kaldıran kurulum hataları nedeniyle tehlikeye atıldığı saha kurulumlarına neden olan yanılgılar. Mühendislerin SIS şalt sistemi yüzey ekranlaması konusunda en çok yanlış yaptıkları şey, topraklanmış dış ekrana, bütünlüğü, sürekliliği ve doğru topraklama bağlantısı şalt sisteminin dielektrik performansı ve personel güvenliği açısından birincil yalıtımın kendisi kadar kritik olan aktif bir elektrik alanı kontrol sistemi yerine pasif bir mekanik kaplama olarak davranmaktır. Trafo merkezi tasarım mühendisleri, elektrik güvenlik görevlileri ve yüksek gerilim trafo merkezi uygulamalarında SIS şalt cihazı seçimi ve kurulumundan sorumlu satın alma yöneticileri için bu kılavuz, seçim kılavuzu literatürünün nadiren sağladığı teknik hassasiyetle yüzey koruma teknolojisi hakkındaki en önemli beş yanlış anlamayı düzeltmektedir.

İçindekiler

SIS Hücre Yüzey Ekranlama Teknolojisi Nedir ve Elektrik Alan Dağılımını Nasıl Kontrol Eder?

'SIS SWITCHGEAR: SURFACE SHIELDING TECHNOLOGY & ELECTRIC FIELD CONTROL' başlıklı teknik infografik diyagram iki ana bölümden oluşmaktadır. Soldaki 'PROBLEM: SIZDIRMAZ KATI YALITIM', formül belirtme çizgileri, şok yaşayan bir kişinin eli ve yıldırım simgeleri ile açıklayıcı bir epoksi modül üzerindeki tehlikeli kapasitif yüzey voltajını ve elektrik alan stresini göstermektedir. Sağdaki, 'ÇÖZÜM: SIS YÜZEY KORUMASI (DOKUNMA GÜVENLİĞİ)', hem 'YARI İLETKEN KAPLAMA KORUMASI (12-24 kV)' hem de 'METALİK EKRAN KORUMASI (12-40,5+ kV)'nı toprak bağlantıları, tek tip elektrik alanları, güvenli bir şekilde dokunan stilize eller ve <50V / <1V AC dokunma güvenliği için 'IEC 61140 UYUMLU' belirtme çizgileri ile görselleştirmektedir. Aşağıdaki basitleştirilmiş tablo, 'ANAHTAR PARAMETRELER: KAYNAK TİPİ KARŞILAŞTIRMASI', yüzey direncini, toprak bağlantısını, dokunma voltajını, voltaj uygunluğunu ve her iki tip için hasar hassasiyetini simgeler ve açıklayıcı değerlerle karşılaştırır. Diyagram temiz vektörel, profesyonel ve simgelerle doludur.
SIS Yüzey Koruma Teknolojisi Şeması

SIS şalt cihazlarında yüzey ekranlama, epoksi reçine kapsüllü modüllerin dış yüzeyine uygulanan iletken veya yarı iletken katmanlar sistemidir ve eş zamanlı ve birbirine bağlı iki işlevi yerine getirir: epoksi-hava sınırında gerilim yoğunlaşmasını önlemek için katı yalıtım içindeki elektrik alan dağılımını kontrol eder ve aksi takdirde yüksek gerilimde ekransız bir katı yalıtım modülünün dış yüzeyinde görünecek kapasitif olarak bağlanmış gerilimi ortadan kaldıran sürekli topraklanmış bir dış yüzey sunar.

Yüzey Korumanın Çözdüğü Elektrik Alanı Sorunu

Yüzey koruması olmadan, 24 kV'ta katı epoksi reçine yalıtım modülünün dış yüzeyi, yüksek gerilim iletkeni ile topraklanmış şalt muhafazası arasında oluşan kapasitif gerilim bölücü tarafından belirlenen kapasitif olarak birleştirilmiş bir yüzey gerilimi taşıyacaktır:

Usurface=Uphase×CconductorsurfaceCconductorsurface+CsurfaceearthU_{yüzey} = U_{faz} \times \frac{C_{conductor-surface}}{C_{conductor-surface} + C_{yüzey-toprak}}

Tipik geometriye sahip 24 kV faz voltajlı (13,9 kV) bir epoksi modül için bu kapasitif olarak bağlanmış yüzey voltajı 2-6 kV'a ulaşır - dış yüzeye dokunan personel için tehlikeli bir elektrik şoku oluşturmak için yeterlidir ve yerel elektrik alanının epoksi yüzeyindeki havanın kısmi deşarj başlangıç voltajını aştığı yüzey düzensizliklerinde kısmi deşarj başlatmak için yeterlidir.

Yüzey Koruma Sistemi Mimarisi

SIS şalt sistemi yüzey koruması iki ana konfigürasyonda uygulanmaktadır:

  • Yarı iletken kaplama3 Kalkan: Enkapsüle modülün dış yüzeyine uygulanan karbon yüklü epoksi veya silikon kaplama - yüzey direnci 10³-10⁶ Ω/kare; yarı iletken katman aracılığıyla toprağa sürekli kapasitif bağlantı sağlar; 12-24 kV uygulamalar için uygun maliyetli
  • Metalik ekran kalkanı: Epoksi modülün dış yüzeyine gömülmüş veya uygulanmış ve şalt topraklama çubuğuna bağlı sürekli bir bakır veya alüminyum folyo veya ağ ekran - dış yüzeyin sıfır empedanslı topraklanmasını sağlar; yarı iletken bir kaplama üzerindeki kapasitif olarak birleştirilmiş yüzey voltajının güvenli dokunma voltajı sınırlarını aştığı 40,5 kV ve üzeri için gereklidir

Yüzey Koruma Sistemlerinin Temel Teknik Parametreleri

ParametreYarı İletken KaplamaMetalik Ekran
Yüzey direnci10³-10⁶ Ω/kare< 0,1 Ω/kare
Toprak bağlantısıKapasitif (dağıtılmış)Doğrudan (gümrüklü)
Nominal gerilimde dokunma gerilimi< 50 V AC (IEC 61140)< 1 V AC
Gerilim sınıfı uygunluğu12-24 kV12-40,5 kV
Hasar hassasiyetiAşınma - kaplama çıkarmaMekanik - ekran süreksizliği
IEC 62271-200 uyumluluğuKaplama bozulmadan test edilen tipEkran bağlı olarak test edilmiş tip

Geçerli Güvenlik Standardı

IEC 611404 - Elektrik çarpmasına karşı koruma - yüzey koruma sisteminin tüm normal çalışma koşulları altında SIS şalt modüllerinin dış yüzeyinde muhafaza etmesi gereken 50 V AC dokunma gerilimi sınırını tanımlar. Yüzey koruma sistemi, katı yalıtımlı şalt cihazları için IEC 61140 uyumluluğunu sağlayan mühendislik kontrolüdür - bu sistem olmadan, SIS şalt cihazlarının dış yüzeyleri orta gerilim değerlerinde dokunma açısından güvenli değildir.

Yüzey Koruma Performansıyla İlgili En Önemli Beş Mühendislik Yanılgısı Nelerdir?

Yüksek gerilim SIS şalt cihazında süreksiz metalik yüzey ekranının neden olduğu tehlikeli bir arıza modunu görselleştiren açıklayıcı bir diyagram. Kaotik mavi ve mor kısmi deşarj hatları, bir modül bağlantısında ekranın sürekliliğindeki bir boşluktan patlak vererek epoksi yalıtımda yüzey izi oluşturmakta ve mühendislik yanlışlarının sonucunu göstermektedir. Ayrıntılı etiketler kilit bileşenlere ve arıza durumlarına işaret etmektedir.
SIS Yüzey Koruma Yanılgısı Sonuç

Bu beş yanlış kanı, her coğrafyadaki trafo merkezi projelerinde proje şartnamelerinde, kurulum prosedürlerinde ve bakım kayıtlarında ortaya çıkmaktadır - her biri, yüzey koruma teknolojisinin doğru anlaşılmasının önleyeceği belirli, öngörülebilir bir arıza modu üretmektedir.

Yanlış Anlama 1 - “Yüzey Kalkanı Sadece Bir Boya Kaplamasıdır”

En yaygın yanlış kanı, yarı iletken veya metalik yüzey kalkanını, bütünlüğü birincil yalıtım kadar kritik olan işlevsel bir elektrik bileşeni olarak değil, bir şalt panosu muhafazasındaki boyaya eşdeğer kozmetik veya mekanik koruyucu kaplama olarak ele alır.

Sonuç: Bakım personeli rutin bakım sırasında yarı iletken kaplamanın hasarlı bölgelerini zımparalar, aşındırır veya iletken olmayan rötuş boyası uygular - epoksi yüzeyinde elektrik alanının kontrolsüz dağılıma geri döndüğü, yerel alan geriliminin kısmi deşarj5 başlangıç voltajı ve PD aktivitesi yama sınırında başlar. 24 kV SIS modül yüzeyindeki 50 mm²'lik korumasız bir yama, yama kenarında 4-8 kV/mm'lik yerel elektrik alanı gerilimi üretir - epoksi yüzeyindeki hava için 1-2 kV/mm'lik PD başlangıç eşiğinin çok üzerindedir.

Yanlış Anlama 2 - “Alçak Gerilim Sınıfları için Yüzey Koruyucu Topraklama Opsiyoneldir”

Bazı mühendisler, daha düşük gerilim sınıfının “muhtemelen yeterince güvenli” olan daha düşük kapasitif olarak bağlanmış bir yüzey gerilimi ürettiğini düşünerek, yüzey koruyucu toprak bağlantısının şalt topraklama çubuğuna yapılmasını gerektirmeden 12 kV'ta SIS şalt sistemini belirtirler.”

Sonuç: IEC 61140“ta dokunma gerilimi sınırları için gerilim sınıfı muafiyeti yoktur - sistem geriliminden bağımsız olarak 50 V AC sınırdır. Bağlantısız yarı iletken kaplama kalkanına sahip 12 kV SIS modülü, normal çalışma koşullarında 0,8-2,5 kV yüzey gerilimi taşır - IEC 61140 dokunma gerilimi sınırının 16-50 katı. ”Muhtemelen yeterince güvenli" değerlendirmesi bir mühendislik hesaplaması değildir; yüzey koruma sisteminin birincil personel güvenliği işlevini ortadan kaldıran bir varsayımdır.

Yanlış Anlama 3 - “Süreksiz Bir Metalik Ekran Hala Yeterli Koruma Sağlar”

Metalik ekranlı SIS şalt sistemini 40,5 kV olarak belirleyen mühendisler bazen ekranın yüzeyin “çoğunu” kapladığı ve ekranlama faydasının “çoğunu” sağladığı gerekçesiyle modül bağlantılarında, kablo giriş noktalarında veya mekanik hasar yerlerinde ekran sürekliliği boşluklarını kabul etmektedir.

Sonuç: Elektrik alanı koruması, ekran kapsamının orantılı bir fonksiyonu değildir - sürekli bir metalik ekrandaki 10 mm'lik bir boşluk, korumasız elektrik alanının tamamını boşluk konumunda yoğunlaştırır. Bir 40,5 kV SIS modülündeki bir ekran boşluğundaki alan gerilimi 15-25 kV/mm'ye ulaşır - epoksi yüzeyini aşındıran ve 500-2.000 saatlik çalışma içinde bir izleme arızasına ilerleyen boşlukta havada kısmi deşarj başlatmak için yeterlidir.

Bir müşteri vakası: Jiangsu, Çin'deki bir EPC yüklenicisindeki bir trafo merkezi tasarım mühendisi, 35 kV SIS şalt panosunun devreye alınmasından sonraki 8 ay içinde kapsüllenmiş bara modülü yüzeyinde görünür bir izleme izi oluşması üzerine Bepto ile iletişime geçti. Arıza sonrası incelemede, iki kapsüllenmiş bara bölümü arasındaki bağlantıda 15 mm'lik bir ekran sürekliliği boşluğu tespit edildi - boşluk, kurulum sırasında modül bağlantısındaki ekran bağlama bandı kurulum ekibi tarafından atlandığında oluşmuştu. İzleme kanalı, boşluk kenarından kablo sonlandırmasına doğru 35 mm ilerlemişti. Bepto'nun teknik ekibi doğru ekran sürekliliği yapıştırma prosedürünü belirledi ve onarım için yedek yapıştırma bandı ve iletken yapıştırıcı tedarik etti. Onarılan kurulum 30 ay boyunca tekrarlamadan çalıştı.

Yanılgı 4 - “Yüzey Koruması Kısmi Deşarj Testi İhtiyacını Ortadan Kaldırır”

SIS şalt cihazları için bazı tedarik şartnameleri, yüzey koruma sisteminin “PD'yi önlediği” temelinde kısmi deşarj devreye alma testini atlar - yüzey koruma işlevini (harici alan dağılımını kontrol etme) birincil yalıtım işleviyle (epoksi döküm içinde dahili PD'yi önleme) birleştirir.

Sonuç: Yüzey koruması epoksi-hava sınırındaki elektrik alanını kontrol eder - epoksi döküm içindeki boşluklar, delaminasyonlar veya inklüzyonlar içindeki kısmi deşarjı önlemez. SIS şalt cihazındaki dahili PD görsel inceleme ile tespit edilemez ve yüzey ekranlama bütünlüğü tarafından önlenmez - tespit etmek için 1,5 × U0'da IEC 60270 kısmi deşarj ölçümü gerekir. Yüzey korumasının varlığına dayanarak PD devreye alma testinin ihmal edilmesi, dahili döküm kusurlarının tespit edilmemesine neden olur.

Yanılgı 5 - “Tüm SIS Şalt Yüzey Ekranlama Sistemleri Eşdeğerdir”

Farklı üreticilerin SIS şalt ürünleri arasında seçim yapan mühendisler bazen yüzey korumasını standart bir özellik olarak ele alır ve “yüzey korumalı” “SIS” etiketli herhangi bir ürünün eşdeğer elektrik alanı kontrolü ve dokunma güvenliği performansı sağladığını varsayar.

Sonuç: Yüzey koruma sistemi tasarımı, malzeme özellikleri ve IEC tip testi doğrulaması üreticiler arasında önemli ölçüde farklılık göstermektedir - 10⁷ Ω/kare (kabul edilebilir aralığın üst sınırı) yüzey direncine sahip yarı iletken bir kaplama, 10³ Ω/kare değerindeki bir kaplamaya kıyasla önemli ölçüde daha az alan kontrolü sağlar ve modül bağlantılarında süreksiz bağlantıya sahip metalik bir ekran, sürekli bağlı bir ekrana kıyasla önemli ölçüde daha az koruma sağlar. Üreticinin, ekranlama sistemi yerindeyken yüzey gerilimi ölçümünü içeren IEC 62271-200 tip test raporunu sağlamasını gerektirmeden, spesifikasyon ürünün IEC 61140 dokunma gerilimi uyumluluğu sağladığını doğrulayamaz.

Yüksek Gerilim Trafo Merkezi Projeleri için SIS Şalt Cihazlarında Yüzey Ekranlama Gereksinimleri Nasıl Doğru Belirlenir?

Yüksek gerilim trafo merkezi projeleri için Katı Yalıtımlı Şalt Cihazında (SIS) yüzey korumasının belirlenmesine yönelik bir seçim kılavuzu olarak tasarlanmış, temiz bir grafik tarzında teknik bir infografik. Ana başlığı ile birlikte kapsüllenmiş bir SIS şalt modülünün ayrıntılı bir resmini içermektedir: "SIS ŞALT TEÇHIZATI: YÜZEY EKRANLAMA SPESIFIKASYON KILAVUZU". İnfografik mantıksal olarak yapılandırılmıştır ve gereksinimlerin (sistem gerilimi, dokunma gerilimi sınırları) nasıl doğru bir şekilde tanımlanacağını, çevresel koşulların (kontrollü iç mekan ve dış mekan/kirli) nasıl dikkate alınacağını ve standartlara ve sertifikalara uygunluğun nasıl doğrulanacağını göstermektedir. İki temel teknolojiyi görsel olarak karşılaştırır: yarı iletken kaplama ve metalik ekran, temel teknik parametreleri vurgular. Küçük simgeler IEC tip testleri ve kısmi deşarj gibi testleri temsil eder.
SIS Hücre Yüzey Ekranlama Spesifikasyon Kılavuzu

Adım 1: Elektrik ve Güvenlik Gerekliliklerini Tanımlayın

Projenin elektrik ve güvenlik gereksinimlerinden yüzey ekranlama spesifikasyon parametrelerini oluşturun:

  • Sistem voltajı: Minimum ekranlama türünü belirler - 12-24 kV'de yarı iletken kaplama kabul edilebilir; 40,5 kV'de metalik ekran gereklidir
  • Gerilim sınırına dokunun: IEC 61140 uyumluluğunu belirtin - nominal çalışma geriliminde erişilebilir herhangi bir dış yüzeyde maksimum 50 V AC
  • Personel erişim sıklığı: Yüksek frekanslı personel erişimi (canlı SIS modüllerine bitişik günlük denetim yolları) tüm gerilim sınıflarında metalik ekran koruması gerektirir - düşük empedanslı toprak bağlantısı yarı iletken kaplamaya göre daha fazla güvenlik marjı sağlar

Adım 2: Trafo Merkezi Çevresel Koşullarını Değerlendirin

  • Kapalı iklim kontrollü trafo merkezi: Yarı iletken kaplama koruması kabul edilebilir - sabit sıcaklık ve nem kaplamanın bozulmasını önler
  • Açık veya kontrolsüz ortam trafo merkezi: Belirtilen metalik ekran koruması - UV radyasyonu, termal döngü ve nem, yarı iletken kaplamaları metalik ekranlardan daha hızlı bozar
  • Yüksek kirliliğe sahip trafo merkezi (SPS Sınıf III/IV): Sızdırmaz modül bağlantılarına sahip metalik ekran - iletken kirliliğin modül arayüzlerindeki ekran boşluklarını köprülemesini önler

Adım 3: Standartları ve Sertifikaları Eşleştirin

Değerlendirme için sunulan her SIS şalt cihazı ürünü için aşağıdaki doğrulamaları talep edin:

Sertifikasyon GereksinimiŞartname MaddesiDoğrulama Belgesi
IEC 62271-200 tip testiYüzey gerilimi ölçümü dahil tam tip testiOrijinal test raporu - özet sertifika değil
IEC 61140 dokunma gerilimi uyumluluğuNominal gerilimde yüzey gerilimi ≤ 50 V ACTip testi raporundaki ölçüm verileri
Yarı iletken kaplama direnci10³-10⁶ Ω/kareÜretici malzeme test sertifikası
Metalik ekran sürekliliğiModül bağlantılarında sıfır süreksizlikFabrika denetim kaydı
Kısmi deşarj testi1,5 × U0'da <10 pCIEC 60270 test raporu

Alt Uygulama Senaryoları

  • Kentsel dağıtım trafo merkezi: Metalik ekran SIS - yüksek personel erişim sıklığı; kompakt ayak izi kritik; halka açık tesislerde dokunmatik güvenlik tartışılmaz
  • Endüstriyel tesis trafo merkezi: 12-24 kV'da yarı iletken kaplama SIS - kontrollü erişim; istikrarlı iç ortam; büyük panel sayısı için maliyet optimizasyonu
  • Yenilenebilir enerji toplayıcı trafo merkezi: Metalik ekran SIS 35 kV - açık veya yarı açık kurulum; uzun bakım aralıkları; 25 yıllık varlık ömrü boyunca ekran dayanıklılığı
  • Yüksek irtifa trafo merkezi (> 1.000 m): Metalik elek SIS - azaltılmış hava yoğunluğu kaplama süreksizliklerinde yüzey PD riskini artırır; metalik elek yüzeyde hava boşluğu PD başlangıcını ortadan kaldırır

Hangi Kurulum ve Bakım Hataları Hizmette Yüzey Koruma Bütünlüğünü Tehlikeye Atar?

KKD'li odaklanmış bir Doğu Asyalı teknisyen, modern bir trafo merkezindeki Katı Yalıtımlı Şalt (SIS) modülünde yüzey dokunma gerilimini ölçmek için 'PASS' durumuyla '28 V AC' değerini gösteren yüksek empedanslı bir elektrostatik voltmetreyi titizlikle kullanıyor. Açıklayıcı metin işaretleri, yüzey korumasını tehlikeye atan yaygın hataları önlemek için hassas bakımı gösteren önemli bileşenlere işaret eder.
Hassas SIS Yüzey Ekranlama Ölçümü

Kurulum ve Bakım Adımları

  1. Kurulum öncesi ekranlama bütünlüğü denetimi: Kurulumdan önce tüm kapsüllenmiş modül yüzeylerini kaplama hasarı veya ekran süreksizliği açısından inceleyin - görünür kaplama aşınması > 25 mm² veya ekran boşluğu > 5 mm olan tüm modülleri reddedin; inceleme sonuçlarını fotoğraflarla belgeleyin
  2. Modül bağlantılarında ekran yapıştırma: Tüm modül-modül bağlantılarına üreticinin belirlediği iletken yapıştırma bandını uygulayın - bandın bağlantının her iki tarafında ≥ 50 mm örtüştüğünü doğrulayın; panel montajından önce kalibre edilmiş düşük dirençli bir ohmmetre ile bağlantı direncini < 1 Ω ölçün
  3. Toprak bağlantısı doğrulaması: Şalt topraklama çubuğuna yüzey koruyucu topraklama bağlantısının üretici tarafından belirtilen iletkenle yapıldığını ve belirtilen değere kadar torklandığını doğrulayın - topraklama bağlantı direncini < 0,5 Ω ölçün; kurulum devreye alma kaydına kaydedin
  4. Devreye alma sırasında dokunmatik gerilim ölçümü: Erişilebilir tüm kapsüllenmiş modül yüzeylerindeki yüzey gerilimini nominal çalışma geriliminde yüksek empedanslı bir voltmetre ile ölçün - tüm yüzeylerde < 50 V AC olduğunu doğrulayın; 50 V AC'yi aşan herhangi bir yüzey, personel erişimine izin verilmeden önce ekranlama sürekliliğinin ve toprak bağlantısının derhal incelenmesini gerektirir

Ortadan Kaldırılması Gereken Yaygın Hatalar

  • Hata 1 - Hasarlı yarı iletken kaplamanın iletken olmayan boya veya epoksi dolgu ile onarılması: Hasarlı bir kaplama alanına uygulanan herhangi bir onarım malzemesi 10³-10⁶ Ω/kare spesifikasyon aralığında yüzey direncine sahip olmalıdır - yalnızca üretici tarafından tedarik edilen iletken onarım bileşiğini kullanın; iletken olmayan onarım PD'yi başlatan korumasız bir yama oluşturur
  • Hata 2 - Kurulum sırasında modül bağlantılarında ekran yapıştırma bandının atlanması: Modül bağlantı bandı isteğe bağlı bir donanım değildir - ekran boşluğu PD arıza modunu önleyen süreklilik unsurudur; ihmal edilmesi, erken ömürlü SIS şalt sistemi yüzey izleme arızalarına neden olan en yaygın kurulum hatasıdır
  • Hata 3 - Standart bir multimetre ile dokunma gerilimi ölçümü yapılması: Standart multimetreler 10 MΩ giriş empedansına sahiptir - yarı iletken kaplama blendajı üzerindeki kapasitif olarak bağlanmış yüzey voltajını doğru bir şekilde ölçmek için yetersizdir; yarı iletken kaplama blendajlı modüllerde dokunma voltajı ölçümü için yüksek empedanslı bir elektrostatik voltmetre (> 1 GΩ giriş empedansı) kullanın

İkinci bir müşteri vakası: Shandong, Çin'deki bölgesel bir elektrik şebekesi operatöründeki bir satın alma müdürü, 10 kV kentsel dağıtım trafo merkezi yükseltmesi için iki rakip SIS şalt teklifini değerlendirmek üzere Bepto ile iletişime geçti - her iki ürün de üreticinin pazarlama materyallerinde “yüzey korumalı SIS” olarak etiketlenmişti. Bepto'nun değerlendirmesi her iki ürün için de IEC 62271-200 tip test raporlarını talep etti ve bir üreticinin raporunun nominal gerilimde 38 V AC'yi doğrulayan yüzey gerilimi ölçüm verilerini içerdiğini tespit etti - IEC 61140 uyumlu. İkinci üreticinin raporunda ise yüzey gerilimi ölçüm verileri bulunmuyordu; tip testi, yüzey koruyucu toprak bağlantısı yapılmadan gerçekleştirilmişti ve dokunma güvenliği performansı doğrulanmamıştı. Bepto sertifikalı ürünü tavsiye etti; şebeke operatörü IEC 61140 yüzey gerilimi ölçüm şartını gelecekteki tüm SIS şalt cihazı alımları için zorunlu bir tedarik şartnamesi maddesi olarak kabul etti.

Sonuç

SIS şalt teçhizatındaki yüzey ekranlama teknolojisi pasif bir kaplama değildir - bütünlüğü, sürekliliği ve doğru topraklama bağlantısı hem katı yalıtımın dielektrik güvenilirliğini hem de trafo merkezinde çalışan herkes için şalt teçhizatının dokunma güvenliğini belirleyen aktif bir elektrik alan kontrol sistemidir. Bu kılavuzda düzeltilen beş yanlış anlama - ekranlamayı kozmetik olarak ele almak, düşük gerilim sınıflarında topraklamayı ihmal etmek, ekran süreksizliklerini kabul etmek, ekranlamayı PD testinin yerine koymak ve tüm SIS ekranlama sistemlerinin eşdeğer olduğunu varsaymak - her biri, doğru spesifikasyon ve kurulum disiplininin ortadan kaldırdığı belirli, önlenebilir arızalara neden olur. IEC 61140 uyumluluğunu doğrulayan yüzey gerilimi ölçüm verilerini içeren IEC 62271-200 tipi test raporlarını zorunlu kılın, 40,5 kV ve yüksek erişim frekanslı uygulamalar için metalik ekran korumasını belirtin, her modül bağlantısında ekran bağlama bandı kurulumunu zorunlu kılın, devreye alma sırasında toprak bağlantı direncini doğrulayın ve personel erişimine izin verilmeden önce erişilebilir her yüzeyde dokunma gerilimini ölçün - çünkü doğru şekilde belirtilen, eksiksiz şekilde kurulan ve devreye alma sırasında doğrulanan yüzey koruma sistemi, SIS şalt cihazının sağlamak üzere tasarlandığı yüksek gerilim trafo merkezi güvenlik performansını sağlayan sistemdir.

SIS Hücre Yüzey Ekranlama Teknolojisi Hakkında SSS

S: IEC 61140 uyarınca normal çalışma koşulları altında bir SIS şalt kapsüllü modülün dış yüzeyinde izin verilen maksimum dokunma gerilimi nedir ve hangi ekranlama tipi bu sınıra 40,5 kV'ta güvenilir bir şekilde ulaşır?

A: IEC 61140 50 V AC maksimum dokunma voltajını belirtir - doğrudan toprak bağlantılı metalik ekran koruması 40,5 kV'de <1 V AC'ye ulaşır; 40,5 kV'de tek başına yarı iletken kaplama, ek metalik ekranlama olmadan tipik olarak 50 V sınırını aşar.

S: 35 kV SIS şalt modülünün metalik ekranındaki 10 mm'lik bir boşluk neden kabul edilebilir küçük bir montaj kusurundan ziyade kritik bir güvenlik ve yalıtım güvenilirliği kusurunu temsil ediyor?

A: 10 mm'lik bir ekran boşluğu, korumasız elektrik alanının tamamını boşluk konumunda yoğunlaştırır - yerel alan gerilimi 35 kV'da 15-25 kV/mm'ye ulaşır ve boşluktaki havada kısmi deşarj başlatarak epoksi yüzeyini aşındırır ve 500-2.000 çalışma saati içinde izleme arızasına ilerler.

S: 12-24 kV orta gerilim değerlerinde etkili elektrik alan kontrolü sağlamak için SIS şalt sistemi üzerindeki yarı iletken bir kaplama kalkanı hangi yüzey direnci aralığını korumalıdır?

A: 10³-10⁶ Ω/kare - 10³ Ω/kare altında kaplama metalik iletkenliğe yaklaşır ve sirkülasyon akımlarına neden olabilir; 10⁶ Ω/kare üzerinde dağıtılmış kapasitif topraklama orta gerilim değerlerinde yüzey alanı gerilimini kontrol etmek için yetersiz kalır.

S: SIS şalt cihazında doğru şekilde monte edilmiş ve topraklanmış bir yüzey ekranlama sisteminin bulunması, enerji vermeden önce IEC 60270 kısmi deşarj devreye alma testi gerekliliğini ortadan kaldırır mı?

A: Hayır - yüzey koruması sadece harici alan dağılımını kontrol eder; epoksi dökümdeki boşluklar veya delaminasyonlar içindeki dahili PD'yi önlemez; IEC 60270 1,5 × U0'da PD ölçümü, dahili döküm kusurlarını tespit etmek için yüzey koruması bütünlüğünden bağımsız olarak zorunludur.

S: Yarı iletken kaplama korumalı bir SIS şalt modülü üzerindeki dokunma gerilimini ölçmek için hangi alet kullanılmalıdır ve standart bir dijital multimetre bu ölçüm için neden yetersizdir?

A: Giriş empedansı > 1 GΩ olan yüksek empedanslı bir elektrostatik voltmetre gereklidir - 10 MΩ giriş empedansındaki standart bir multimetre, kapasitif olarak bağlanmış yüzey voltajını yükler ve korumasız veya zayıf topraklanmış bir yüzeyde IEC 61140 uyumluluğunu yanlış bir şekilde gösteren yapay olarak düşük değerler okur.

  1. SIS modüllerinde kullanılan dökme reçinenin dielektrik ve mekanik özelliklerini anlamak.

  2. Topraklama kalkanlarının yalıtım sınırındaki elektriksel gerilim konsantrasyonunu nasıl kontrol ettiğini öğrenin.

  3. Orta gerilim uygulamalarında etkili alan kontrolü için elektrik direnci gereksinimlerini keşfedin.

  4. Elektrik tesisatlarında elektrik çarpmasına karşı koruma için uluslararası güvenlik standardına erişin.

  5. Gazlı ortamlarda lokalize elektriksel bozulmanın başladığı voltaj seviyelerini araştırın.

İlgili

Jack Bepto

Merhaba, ben Jack, güç dağıtımı ve orta gerilim sistemlerinde 12 yılı aşkın deneyime sahip bir elektrikli ekipman uzmanıyım. Bepto electric aracılığıyla, şalt cihazları, yük ayırma anahtarları, vakumlu devre kesiciler, ayırıcılar ve alet transformatörleri dahil olmak üzere temel elektrik şebekesi bileşenleri hakkında pratik bilgiler ve teknik bilgiler paylaşıyorum. Platform, mühendislerin ve sektör profesyonellerinin elektrikli ekipmanları ve güç sistemi altyapısını daha iyi anlamalarına yardımcı olmak için bu ürünleri görseller ve teknik açıklamalarla yapılandırılmış kategoriler halinde düzenliyor.

Bana şu adresten ulaşabilirsiniz [email protected] elektrikli ekipman veya güç sistemi uygulamaları ile ilgili sorularınız için.

İçindekiler
Form İletişim
🔒 Bilgileriniz güvenli ve şifrelidir.