1. Tiêu chuẩn cốt lõi áp dụng
DL/T 640‑2019Cầu chì thả AC điện áp cao(tiêu chuẩn công nghiệp điện chính)
GB/T 15166.3‑2023Cầu chì AC cao áp - Phần 3: Cầu chì phóng điện(tiêu chuẩn quốc gia, quản lý cách điện, chịu được điện áp và tính chất cơ học)
Sứ cách điện: GB/T 772; Cách điện hỗn hợp: GB/T 19519 (cách điện hỗn hợp trên không)
Các tiêu chuẩn hỗ trợ: GB/T 775.3 (kiểm tra độ bền cơ học cho chất cách điện), DL/T 593 (tỷ lệ rò rỉ cách điện bên ngoài và cấp ô nhiễm), GB/T 16927 (kỹ thuật kiểm tra điện áp cao)
Chất cách điện được phân loại thành loại sứ (sứ có hàm lượng nhôm cao) và loại hỗn hợp cao su silicon. Phục vụ chức năng kép củacách điện và hỗ trợ cơ khí, chất cách điện dùng cho cầu chì rời chịu lực căng dây dẫn, tải trọng gió, lớp phủ băng, mômen vận hành và lực điện động ngắn mạch.
2. Yêu cầu thiết kế điện (Lõi)
2.1 Mức cách điện định mức (đối với hệ thống 10 kV, điện áp tối đa 12 kV làm ví dụ)
Điện áp chịu được tần số nguồn khô (1 phút): Lớn hơn hoặc bằng 42 kV; Điện áp chịu được tần số điện ướt: Lớn hơn hoặc bằng 30 kV; giá trị cao hơn áp dụng cho ngắt cách ly.
Điện áp chịu xung sét (đỉnh 1,2/50 μs): Lớn hơn hoặc bằng 75 kV; Lớn hơn hoặc bằng 85 kV để ngắt cách ly.
Các sản phẩm có điện áp định mức 35 kV phải sử dụng mức cách điện được quy định trong GB/T 15166.3. Đối với độ cao trên 1000 m, mức cách nhiệt phải được nâng cấp theo hệ số hiệu chỉnh độ cao.
2.2 Khoảng cách đường rò và Tỷ lệ đường rò (chống phóng điện chống ô nhiễm)
Tỷ số đường rò của cách điện bên ngoài phải được chọn dựa trên loại ô nhiễm:
Ô nhiễm nhẹ/trung bình (Loại Ⅰ, Ⅱ): Lớn hơn hoặc bằng 25 mm/kV
Ô nhiễm nặng (Loại Ⅲ): Lớn hơn hoặc bằng 31 mm/kV
Ô nhiễm cực nặng (Loại Ⅳ): Lớn hơn hoặc bằng 35 mm/kV
Đối với 10 kV (hệ thống 12 kV) thuộc mức ô nhiễm Loại Ⅲ: khoảng cách đường rò Lớn hơn hoặc bằng 372 mm. Cấu hình nhà kho lớn và nhỏ xen kẽ được áp dụng. Góc nghiêng của mái che Lớn hơn hoặc bằng 15 độ để tạo điều kiện tự làm sạch bằng nước mưa và giảm tích tụ ô nhiễm. Cấu hình nhà kho phải được tối ưu hóa để tránh các cạnh sắc và điện trường cục bộ tập trung.
2.3 Tính chất điện của vật liệu
Thành phần sứ: sứ có hàm lượng nhôm cao, không có lỗ chân lông và vết nứt; điện trở suất lớn hơn hoặc bằng 10¹² Ω·cm.
Chất cách điện composite (cao su silicon): sở hữutính kỵ nước và chuyển hóa kỵ nước, khả năng chống theo dõi và xói mòn điện. Thanh lõi được làm bằng sợi thủy tinh epoxy để đảm bảo độ bền cách nhiệt bên trong. Giao diện phải được bịt kín một cách đáng tin cậy để ngăn hơi ẩm xâm nhập vào thanh lõi có thể gây hư hỏng bên trong.
3. Yêu cầu thiết kế độ bền cơ học
Chất cách điện bao gồm chất cách điện hỗ trợ phía trên và chất cách điện ổ trục phía dưới chịu các điều kiện tải khác nhau:
Độ bền uốn của chất cách điện bằng sứ: Lớn hơn hoặc bằng 18 kN (chỉ số ngành thường được áp dụng).
Tải cần chịu: lực căng tĩnh của dây dẫn, tải trọng gió, tải phủ băng, mômen vận hành và tác động từ lực điện động ngắn mạch, với hệ số an toàn thường được đặt ở mức 2,0-3,0.
Phụ kiện kim loại: mạ kẽm nhúng nóng hoặc phủ để chống ăn mòn để chống ăn mòn điện. Thân sứ phải được gắn chắc chắn vào các phụ kiện kim loại với sự tập trung ứng suất được kiểm soát tại các mối nối được gắn xi măng; ốc vít phải được trang bị kết cấu chống nới lỏng.
Độ bền vận hành cơ học: chất cách điện không được bị nứt hoặc bong tróc bề mặt sau các thao tác đóng và thả cầu chì lặp đi lặp lại.
4. Yêu cầu thiết kế chống chịu môi trường và thời tiết
Điều kiện môi trường xung quanh hoạt động: -40 độ -+40 độ theo tiêu chuẩn. Cần tăng cường cách nhiệt đặc biệt bên ngoài cho các khu vực có độ cao lớn, phun muối và ô nhiễm hóa học.
Chất cách điện bằng sứ: bề mặt tráng men mịn và chắc chắn, có khả năng chống chịu thời tiết và chu kỳ sốc nhiệt đạt tiêu chuẩn; không thiếu men, lỗ kim hoặc vết nứt.
Chất cách điện composite: chống lão hóa do tia cực tím, ozon và phun muối. Tính kỵ nước sẽ không bị suy giảm đáng kể sau khi tiếp xúc lâu dài ngoài trời; không được xảy ra hiện tượng gãy cốt lõi và thấm nước vào bề mặt.
Thiết kế lớp phủ băng: điện áp phóng điện cách điện bên ngoài phải duy trì đủ biên độ trong điều kiện phủ băng.
5. Những điểm chính trong thiết kế kết cấu
Cấu trúc nhà kho: xen kẽ các nhà kho lớn và nhỏ để mở rộng đường rò rỉ và tránh các màng nước dẫn điện liên tục do nước mưa hình thành. Kích thước hình chiếu của nhà kho phải có kích thước phù hợp để tránh hiện tượng bắc cầu giữa các nhà kho.
Kết nối giữa các phụ kiện kim loại và thân cách nhiệt: gắn/ép chặt đáng tin cậy để loại bỏ sự tập trung ứng suất. Các bộ phận kim loại phải áp dụng các chuyển tiếp tròn để giảm nồng độ điện trường ở các cực và triệt tiêu nhiễu hào quang và sóng vô tuyến.
Cấu trúc lắp đặt: đảm bảo ống cầu chì được lắp đặt ở độ nghiêng 15 độ -30 độ (thường được sử dụng là 25 độ). Cấu trúc đỡ của cái cách điện không được cản trở hoạt động thả rơi đáng tin cậy của ống cầu chì.
Khả năng hoán đổi kích thước: kích thước giao diện lắp đặt của các chất cách điện của cùng một mô hình phải được thống nhất để thay thế trường thuận tiện.
6. Kiểm tra xác minh (Kiểm tra loại và Kiểm tra định kỳ)
Kiểm tra loại
Thử nghiệm chịu xung sét, thử nghiệm chịu đựng tần số nguồn khô/ướt
Kiểm tra tải hư hỏng uốn
Kiểm tra ô nhiễm (phun muối / phóng điện ô nhiễm nhân tạo đối với sản phẩm sử dụng ở khu vực ô nhiễm nặng)
Thử nghiệm lão hóa chu trình nhiệt (các bộ phận bằng sứ); đối với chất cách điện composite: thử nghiệm lão hóa, thử nghiệm điện trở theo dõi, thử nghiệm khuếch tán nước
Kiểm tra nhiễu sóng và sóng vô tuyến
Kiểm tra ăn mòn cho các phụ kiện kim loại và kiểm tra độ tin cậy bịt kín
Kiểm tra định kỳ
Kiểm tra bằng mắt (vết nứt, khuyết tật men và các khuyết tật khác)
Kiểm tra điện áp chịu được tần số nguồn trên mỗi thiết bị
Xác minh kích thước và khoảng cách đường dây
7. Cân nhắc về thiết kế chung
Các ứng dụng ở độ cao: chỉ tăng chiều cao của chất cách điện là không đủ;chiều dài đường rò cùng với điện áp chịu sét và tần số công nghiệp phải được hiệu chỉnh đồng bộ.
Đối với cách điện composite, phải ưu tiên kiểm soát hiệu suất bịt kín tạigiao diện vỏ thanh lõi, vì sự xâm nhập của nước vào bề mặt tiếp xúc là dạng hư hỏng chủ yếu của chất cách điện composite.
Vùng cách điện bằng sứ được xi măng tạo thành một điểm yếu. Việc kiểm soát ứng suất giãn nở của xi măng không đúng cách có thể dẫn đến nứt trong quá trình sử dụng.
Thiết kế chất cách điện không chỉ tập trung vào các thông số điện. Hư hỏng cơ học dưới tác dụng của lực điện động ngắn mạch, tải trọng gió và lớp băng phủ là dạng hư hỏng thường xuyên xảy ra đối với chất cách điện của cầu chì thả ngoài trời.
--------------------------------------
E-mail:intl@gao-neng.com;
Điện thoại thông minh/WeChat: 13868121671
Nhà sản xuất ISO9001+ISO14001+ISO45001 chỉ tập trung vào một lĩnh vực trong 20 năm.