Isolationsprüfung des Schaltkastens

Ob es ein Leitungsschutzschalter oder ein Erdungsschalter ist, beide können separat den Isolationsspannungsprüfung bestehen. Aber sobald sie in der Schaltanlage platziert werden, können sie die Spannungsprüfung nicht bestehen.

Wir können sagen, dass es ein Problem mit der Isolation der Schaltanlage gibt. Aber die Isolationsspannungsprüfung der Schaltanlage allein kann auch reibungslos bestanden werden.

Es gibt tatsächlich mehrere Probleme dabei. Erstens werden Leitungsschutzschalter, Erdungsschalter und andere Komponenten in der Luft platziert und separat Spannungsprüfungen unterzogen. Es gibt keine Erdungskörper um sie herum, und der Erdungskörper des Leitungsschutzschalterwagens ist nur das Gestell. Das bedeutet, dass der Kontaktarm, der Pol usw. nur die Isolationsspannung gegenüber dem Gestell tragen. Wenn der Leitungsschutzschalter in der Schrank platziert wird, ist es nicht nur gegenüber dem Gestell, sondern auch gegenüber den beiden Seitenwänden der Schaltanlage, der Kontaktboxmontageplatte, der Klappe und ihrem Bedienungsmechanismus sowie der IP-Schutzplatte usw. All diese sind Erdungskörper und werden Entladekreise erzeugen

Einfach ausgedrückt: Die Spannung zwischen Phase und Erde geteilt durch die reine Luftstrecke zwischen Phase und Erde ergibt die elektrische Feldstärke zwischen Phase und Erde. In einem leicht ungleichmäßigen elektrischen Feld darf die elektrische Feldstärke in der Luft 3 kV pro Millimeter nicht überschreiten. Wenn 75 kV / 125 mm = 0,6 kV/mm, ist dies viel kleiner als 3 kV. Der Abstand zwischen den Kontaktarmen der Phase A und C des Schalters in der Luft und dem Erdungskörper ist groß, die elektrische Feldstärke nimmt natürlich ab. Mit der Hinzufügung des Erdungskörpers an der Seitenplatte erhöht sich die elektrische Feldstärke natürlich.

Dies betrifft ein Konzept des ungleichmäßigen elektrischen Feldes, das auf ein elektrisches Feld mit gleicher Stärke und Richtung zwischen zwei Spannungsdifferenzen verweist. Neben homogenen elektrischen Feldern gibt es auch leicht inhomogene elektrische Felder und inhomogene elektrische Felder. Einfach ausgedrückt: Die elektrischen Feldlinien eines homogenen elektrischen Feldes sind parallel, während die elektrischen Feldlinien eines inhomogenen elektrischen Feldes divergent sind.

Der elektrische Feld-Unregelmäßigkeitskoeffizient wird verwendet, um den Grad der elektrischen Feldhomogenität zu bestimmen. Der elektrische Feldhomogenitätskoeffizient ist das Verhältnis zwischen der maximalen elektrischen Feldstärke und der durchschnittlichen elektrischen Feldstärke im elektrischen Feld. Wie der obige Begriff nahelegt, wenn das elektrische Feld in Größe, Richtung und überall gleichmäßig ist, dann stimmen die maximale elektrische Feldstärke und die durchschnittliche elektrische Feldstärke überein, was als homogenes elektrisches Feld bezeichnet wird. Theoretisch ist nur das elektrische Feld zwischen zwei unendlich großen parallelen Ebenen homogen.

Nehmen wir das elektrische Feld zwischen Kugelflächen als Beispiel in der obigen Abbildung. Man kann sehen, dass wenn der Abstand 5mm beträgt, obwohl die maximale elektrische Feldstärke groß ist, die Kugelfläche vertikal zwischen der Außenfläche und der Platte verteilt ist, was fast homogen ist. Daher ist der Unregelmäßigkeitskoeffizient relativ klein, und es handelt sich um ein leicht unregelmäßiges elektrisches Feld. Wenn der Abstand zwischen der Kugel und der Platte auf 50mm erhöht wird, verteilt sich das elektrische Feld stärker um die Oberfläche der Kugel, und das elektrische Feld in der Nähe der Platte ist kleiner und weniger verteilt, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung führt. Daher ist der Unregelmäßigkeitskoeffizient sehr groß, und es handelt sich um ein extrem unregelmäßiges elektrisches Feld

In der Realität ist es unmöglich, ein homogenes elektrisches Feld zu erreichen. Die Form der Elektrode beeinflusst direkt die Verteilung des elektrischen Feldes. Beispielsweise ist in einer Kugel das elektrische Feld in Richtung eines niedrigeren Potentials entlang der Normalenrichtung verteilt. An diesem Punkt ist die elektrische Feldstärke in der Nähe der Kugel hoch, während die elektrische Feldstärke weit von der Kugel entfernt niedrig ist. Je kleiner der Durchmesser der Kugel ist, desto höher ist die elektrische Feldstärke, und je spitzer sie ist, desto größer ist die elektrische Feldstärke.

Der Schalterwagen des Leistungsschalters wird inside the switchgear installiert, und metallische Komponenten wie der Ventilschubmechanismus werden spitze Spitzen haben. Zu diesem Zeitpunkt erhöht sich der Unregelmäßigkeitskoeffizient, und die elektrische Feldstärke wird sehr hoch sein.

Das zweite Problem ist die Abnahme der Isolationsleistung, die durch die Koordination zwischen Komponenten und Schaltgerät verursacht wird. Wenn der Prunusschlosskontakt des Leistungsschalterwagens einmal mit dem festen Kontakt des Schaltschrankes in Eingriff kommt und der Abstand zwischen dem Prunusschlosskontakt und der Innenwand der Kontaktbox gering ist, wird es direkt von der Rückseite des Prunusschlosskontakts entlang der Innenwand der Kontaktbox zur Montageplatte (Erde) entladen. Die Kontaktfinger, Federn usw. des Prunusschlosskontakts erhöhen auch die elektrische Feldstärke im Schaltschrank, was zu einer Korona-Luftentladung führt.

Die Lösung besteht darin, mit der Schaltanlage zusammenzuarbeiten und gezielte Verbesserungen an den schwachen Isolationsstellen vorzunehmen, die durch die Erhöhung der elektrischen Feldstärke verursacht werden. Egal, ob es sich um einen Schalter oder eine Schaltanlage handelt, das System muss zusammenwirken, um die Isolationsleistung zu verbessern.