 |
Значения испытательного напряжения различной формы в зависимости от значений зазоров указаны в таблице D.16 (минимальное значение зазора равно 0,1 мм при степени загрязнения 1 и 0,2 мм — при степени загрязнения 2).
D.7 Зазоры в однородной конструкции
D.7.1 Общие положения
В цепях, не являющихся цепями питания от сети, допустимо использование уменьшенных зазоров в однородных или близких к ним конструкциях, если они выдержали соответствующие испытания, установленные в D.7.2 или D.7.3 (см. также обоснование в D.11.4). Для цепей питания от сети меньшие зазоры допустимы только для тех частей цепей высокого напряжения, значение напряжения в которых превышает 1000 В.
В D.7.2 и D.7.3 приведены значения испытательного напряжения для высоты 2000 м. При проверке зазора в однородной конструкции на другой высоте напряжение следует корректировать в соответствии с таблицей D.17.
D.7.2 Испытания основной или дополнительной изоляции
Испытания проводят напряжением постоянного тока или переменного тока частотой 50 или 60 Гц.
При испытании зазоров, меньших, чем указаны в соответствующих таблицах разделов D.1-D.6, испытательное напряжение должно иметь максимальное значение, равное допустимому значению импульсного напряжения по таблице D.14.
При испытании зазоров, меньших, чем указаны в таблице D.13 или рассчитаны по D.5.1 или D.5.2, испытательное напряжение выбирают для зазоров, указанных в таблице D.13 или рассчитанных по D.5.2. Испытательное напряжение должно иметь максимальное значение, равное значению импульсного испытательного напряжения по таблице D.16.
Примечание — Минимальное значение зазора равно 0,1 мм при степени загрязнения 1 и 0,2 мм — при степени загрязнения 2.
D.7.3 Испытания усиленной изоляции
Испытания проводят напряжением постоянного тока или переменного тока частотой 50 или 60 Гц.
При испытании зазоров, меньших, чем указанные в соответствующих таблицах разделов D.7-D.12, испытательное напряжение должно иметь максимальное значение, равное значению допустимого импульсного напряжения по таблице D.14, умноженному на коэффициент 1,6.
При испытании зазоров, меньших, чем рассчитанные по D.3.2 или D.5.3, испытательное напряжение выбирают для рассчитанных зазоров. Испытательное напряжение должно иметь максимальное значение, равное значению импульсного испытательного напряжения по таблице D.16.
Примечание — Минимальное значение зазора равно 0,1 мм при степени загрязнения 1 и 0,2 мм — при степени загрязнения 2.
D.7.4 Поправка значений испытательного напряжения на высоту при испытании однородной конструкции
В таблице D.17 указаны поправочные множители для испытательного напряжения, которые используют, если высота места проведения испытаний отличается от 2000 м над уровнем моря. Эти множители используют только при оценке зазора в однородной конструкции. Значение испытательного напряжения, приведенное для высоты 2000 м, необходимо умножить на соответствующий поправочный множитель. Корректированное испытательное напряжение позволяет оказать то же воздействие на зазор в месте проведения испытаний, которое было бы при исходном испытательном напряжении на высоте 2000 м над уровнем моря.
D.8 Определение значений пути утечки, если неприменим раздел D.2
D.8.1 Общие положения
В тех случаях, когда раздел D.2 неприменим, а также в тех случаях, когда требуются альтернативы таблицам D.1-D.12, если зазоры определены в соответствии с разделами D.3-D.5 и D.7, значения пути утечки определяют в соответствии с D.8.2 или D.8.3.
D.8.2 Пути утечки в основной или дополнительной изоляции
Значения пути утечки в зависимости от значений рабочего напряжения выбирают из таблицы D.18.
Если путь утечки меньше вычисленного зазора, значение пути утечки должно быть равно вычисленному значению зазора.
D.8.3 Пути утечки в усиленной изоляции
Пути утечки в усиленной изоляции должны быть в два раза больше, чем в основной изоляции.
D.9 Зазоры и пути утечки в оборудовании, предназначенном для эксплуатации на высоте более 2000 м над уровнем моря
В приложении D приведены значения зазоров, путей утечки и испытательного напряжения, рассчитанные для высоты 2000 м над уровнем моря.
В таблице D.19, заимствованной из МЭК 60664, указаны поправочные множители на высоту свыше 2000 м над уровнем моря для определения зазоров. Пути утечки всегда должны быть по крайней мере не меньше зазоров.
D.10 Испытания цепей или компонентов, используемых для защиты от перенапряжения (см. раздел D.4 и D.5.1)
При использовании в оборудовании устройств для защиты от перенапряжения любые компоненты и цепи этих устройств должны выдерживать воздействие 10 положительных и 10 отрицательных «стандартных импульсов» напряжения 1,2/50 мкс по таблице D.14 с интервалами 1 мин. Максимальное выходное сопротивление генератора импульсов должно быть таким, какое задано для категории монтажа (категории перенапряжения) цепи, в которой использован данный компонент.
Генератор должен создавать импульсы напряжения с указанными выше характеристиками в разомкнутой цепи и импульсы тока короткого замыкания 8/20 мкс (длительность фронта 8 мкс, длительность импульса 20 мкс). Его выходное сопротивление определяют как частное от деления амплитудного значения напряжения холостого хода на амплитудное значение силы тока короткого замыкания; значения этого сопротивления в зависимости от категории монтажа (категории перенапряжения) указаны в таблице D.20.
Соответствие требованиям подтверждают проведением вышеуказанного испытания. После испытаний не должно быть признаков ни воздействия перегрузки, ни ухудшения характеристик компонента.
D.11 Обоснование требований приложения D
D.11.1 Пояснения к таблице D.13
Значения зазоров, приведенные в таблице D.13, рассчитаны по методу раздела D.5. В качестве максимального значения рабочего напряжения при расчете было использовано максимальное значение напряжения из таблицы D.13. За максимальное значение импульсного перенапряжения принята сумма амплитудного значения рабочего напряжения и максимального ожидаемого значения напряжения возможных импульсов, равного 2600 В для высоковольтной цепи типа 1 и 4600 В — для высоковольтной цепи типа 2.
Эти максимальные ожидаемые значения импульсного перенапряжения получены в соответствии с МЭК 60664, во-первых, путем снижения допустимых напряжений для одной из категорий монтажа (категорий перенапряжения), учитывающего уменьшение амплитуды импульса при его трансформации из первичной во вторичные цепи. Это условие приводит к допустимым значениям напряжения до 4000 В, если напряжение поступает с первичной цепи категории монтажа II (категории перенапряжения II), или 6000 В для категории монтажа III. Во-вторых, округленное амплитудное значение напряжения между фазой и землей, равное 1400 В (среднеквадратическое значение 1000 В, см. таблицу D.14), получено путем вычитания из значений допустимого напряжения 4000 В или 6000 В максимальных возможных значений импульсного напряжения 2600 В или 4600 В.
D.11.2 Метод определения зазоров в соответствии с разделом D.5
Метод определения зазоров основан на расчете, при котором учитывают амплитудное значение рабочего напряжения U wи значение максимального напряжения U max, равное сумме амплитудного значения рабочего напряжения и значения импульсного перенапряжения. Метод иллюстрирован рисунком D.2 (который соответствует рисунку А.1 в МЭК 60664). На нем показаны три возможных значения зазора в зависимости от заданного значения U max:
— линия 1 показывает, что зазор 0,6 мм — это минимальный допустимый зазор в однородной конструкции, соответствующий амплитудным значениям 2500 В испытательного напряжения частотой 50/60 Гц и импульсного «стандартного» испытательного напряжения 1,2/50 мкс (точка K);
— линия 2 показывает, что зазор 1,5 мм — это минимальный допустимый зазор в неоднородной конструкции, соответствующий амплитудному значению 2500 В импульсного «стандартного» испытательного напряжения 1,2/50 мкс (только импульсное перенапряжение, точка I);
— линия 3 показывает, что зазор 2,15 мм — это минимальный допустимый зазор в неоднородной конструкции, соответствующий амплитудному значению 2500 В испытательного напряжения частотой 50/60 Гц (рабочее напряжение без импульсного перенапряжения, точка m).
На практике значение зазора в неоднородной конструкции, которая обычно имеет место, находится между линиями 2 и 3 в зависимости от отношения U w/U max. Метод определения зазора при наличии защиты от перенапряжения по данным таблицы D.15 дает два значения зазора, а метод интерполяции основан на вычислении отношения U w/U max(см. рисунок D.1).
При определении зазора в случае, когда U maxявляется рабочим напряжением без импульсного перенапряжения (графа D2таблицы D.15), его предельное значение установлено с учетом требования, чтобы испытательное напряжение и напряжение пробоя всегда были больше рабочего напряжения. Значения зазора в графе D2таблицы D.15 получены с использованием линии 3 рисунка D.2 при увеличении значения напряжения в 1,25 раза. Например, значение зазора из таблицы D.15 при напряжении 2500 В, равное 3,0 мм, является значением зазора на линии 3 (точка ) при напряжении 1,25?2500 В = 3125 В.
1 — однородная конструкция, испытательное напряжение частотой 50/60 Гц и импульсное «стандартное» испытательное напряжение 1,2/50 мкс;
2 — неоднородная конструкция, импульсное «стандартное» испытательное напряжение 1,2/50 мкс (только импульсное перенапряжение);
3 — неоднородная конструкция, испытательное напряжение частотой 50/60 Гц (рабочее напряжение без импульсного перенапряжения)
Пример расчета зазора (см. D.5.2):
a) определяют максимальное амплитудное значение рабочего напряжения при нормальных условиях испытаний по 4.3: При определении зазора в случае
a) определяют максимальное амплитудное значение рабочего напряжения при нормальных условиях испытаний по 4.3: U U w=5000 В;
b) определяют максимальное значение напряжения:
U max=7500 В
c) определяют значения зазоров D1 и D2 из таблицы D.15, оба для максимального значения напряжения:
D1=7.55 мм; D2=14.07 мм;
d) проводят интерполяцию, для чего: d) проводят интерполяцию, для чего:
рассчитывают отношение
рассчитывают отношение U U w/U max=0,666; по рисунку D.1 определяют коэффициент интерполяции :
F=0.58;
e) рассчитывают зазор D: e) рассчитывают зазор D:
D=D1+F(D2-D1)=7.55+0.58×6.52=11.3 мм
D.11.3 Зазоры в однородной конструкции (см. раздел D.7)
Метод позволяет также находить значения зазоров для однородной конструкции. В то время как все таблицы для зазоров в настоящем стандарте применимы для неоднородных конструкций и не требуются проверки испытательным напряжением, применимость зазоров для однородных конструкций требует проверки испытаниями на соответствие допустимому напряжению, а если высота места, где проводят испытания, отличается от 2000 м над уровнем моря, также и соответствующей корректировки значения испытательного напряжения путем введения поправок.
Дополнительную информацию по данному вопросу см. в МЭК 60664.
D.11.4 Поправки на высоту места проведения испытаний (см. D.7.4)
В таблице D.17 указаны поправочные коэффициенты для определения испытательного напряжения на высоте места проведения испытаний, отличающейся от 2000 м над уровнем моря. Эти коэффициенты рассчитаны из уравнений, которые определяют допустимые напряжения в условиях практически однородного электрического поля, соответствующие линии 1 на рисунке D.2. Уравнения приведены для следующих четырех отрезков:
| U 1=1500D 0,3305 | 600 < CTI. |
| U 2=3500D 0,6361 | 0,0625 мм < D < 1 мм; 600 В < U < 3500 В; |
| U 3=3500D 0,8539 | 1 мм < D < 10 мм; 3500 В < U < 25 кВ; |
| U 4=2976D 0,9243 | 10 мм < D; 25 кВ < U < 210 кВ. |
Корректировку испытательного напряжения на высоту места, где проводят испытания, осуществляют путем введения поправочного коэффициента, который является отношением допустимого напряжения при атмосферном давлении в месте, где проводят испытания, к допустимому напряжению при атмосферном давлении на высоте 2000 м над уровнем моря. Например, поправочный коэффициент на уровне моря для диапазона напряжений от 600 до 3500 В рассчитан с использованием уравнения для U 2следующим образом:
в МЭК 60664 (приложение А) указаны:
— атмосферное давление на уровне моря — 101,3 кПа;
— атмосферное давление на высоте 2000 м — 80 кПа.
Коэффициент K=Uна уровне моря /Uна высоте 2000 м =(101,3/80) 0,6361= 1,16.
Таблица D1 — Основная или дополнительная изоляция. Степень загрязнения 1. Категория монтажа (категория перенапряжения) I
| Рабочее напряжение (постоянного тока или средне — квадратическое значение), В | Зазор, мм | Путь утечки, мм | Испытательное напряжение, В | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Оборудование, СTI > 100 | Печатные платы, СTI > 100 | Импульсное 1,2/50 мкс | Средне — квадратическое 50/60 Гц, 1 мин | Постоянного тока или амплитудное 50/60 Гц, 1 мин | ||
| До 50 включ. | 0,1 | 0,18 | 0,10 | 330 | 230 | 330 |
| Св. 50 до 100 | 0,1 | 0,25 | 0,10 | 500 | 350 | 500 |
| ≥ 100 ≤ 150 | 0,1 | 0,30 | 0,22 | 800 | 490 | 700 |
| ≥ 150 ≤ 300 | 0,5 | 0,70 | 0,70 | 1500 | 820 | 1150 |
| ≥ 300 ≤ 600 | 1,5 | 1,70 | 1,70 | 2500 | 1350 | 1900 |
| ≥ 600 ≤ 1000 | 3,0 | 3,20 | 3,20 | 4000 | 2200 | 3100 |