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摘要：为了正确处理绝缘问题，减少绝缘事故的发生，文章对低压成套开关设备绝缘配合进行了研究。首先，分析了绝缘配合要充分考虑设备使用条件、使用环境、绝缘材料等因素，以免绝缘配合达不到预期的目标，出现绝缘失效问题，导致低压成套开关设备出现使用故障，影响到供电系统的安全性、稳定性。紧接着，详细分析了如何应用替代冲击电压的介电试验、额定冲击电压试验进行绝缘验证，保证绝缘配合质量。最后，从绝缘配合原则、要求、常用方法及程序方面入手，详细阐述了开展绝缘配合工作的具体方法，从而确保绝缘配合能规范、有序地开展。
关键词：低压成套；开关设备；绝缘配合；问题
就目前来看，绝缘配合是低压成套开关设备运行中比较突出的问题，很容易引发安全事故。并且国家还专门出台了技术文件对绝缘问题作出了规定。所以，在低压成套开关设备生产中要及时解决好绝缘问题，确保设备的安全性。尤其是要根据实际，灵活选择解决方法。
一、绝缘配合问题
绝缘配合是指依据电力系统出现的各种电压和保护装置特定确定电气设备绝缘水平。目前大多数设备都存在额定绝缘水平。即在规定条件下，可用以度量电器及部件不同电位部分的绝缘强度，电气间隙，爬电距离的标准电压值。如额定雷电冲击耐受电压、额定短时工频耐受电压、额定操作冲击耐受电压等。结合实际来看，导致低压成套开关设备出现绝缘问题的原因包括设备使用条件、设备使用环境、绝缘材料。
1.设备使用条件
结合实际来看，低压成套开关设备的使用条件主要包括电压、电场、频率。不同使用条件会给高低压成套开关设备造成不同的影响，进而引发绝缘配合问题。
就电压与绝缘配合问题来说，一是要充分考虑系统中出现的电压、设备产生的电压以及持续电压运行等级。若是持续工频电压，会有恒定r、m、s的电压；若是暂时过电压，则会有较长持续时间的工频过电压；若是瞬态过电压，会出现短时间的过电压。二是要考虑长期交流或直流电压。主要是考虑额定绝缘电压、实际工作电压。但实际上除却要保证其满足标准外，还要考虑电网实际。三是要考虑瞬态过电压。因为在低压成套开关设备及系统中会出现不同形式的过电压。在绝缘时需考虑这种过电压的影响，并通过统计方法评定其绝缘失效的发生概率，以此确定保护控制方法。同时还要考虑设备过电压对绝缘配合的影响。如若出现过电压，则可采取设置保护器件、隔离绕组变压器、阻尼器件等方法。其次，电场。就电场来说，可分为均匀电电场、非均匀电场。但就低压成套开关设备来说，多是认为其是在非均匀电场情况下运行下。最后，频率。一般来说，认为低频对绝缘配合影响较小，高频对绝缘配合影响较大。尤其是绝缘材料更容易受到高频的影响。
2.设备使用环境
主要是指设备所处的环境会影响到绝缘配合。如气压、温度、湿度等。但是随着我国低压成套设备先进性的不断提升，气压、温度、湿度等对低压成套设备绝缘配合的影响已经可以忽略。只有少数有高精度要求的设备，要考虑气压、温度、湿度对其绝缘配合的影响。另外，微观环境也有可能影响到绝缘配合。如外壳不同防护等级、通风情况等。但从实际来看微观环境也会对绝缘配合产生有利的影响。
3.绝缘材料
绝缘材料属于一种受到破坏就无法恢复的介质。低压成套开关设备及系统出现任何问题都有可能造成绝缘材料失效。如偶尔发生过电压事件就有可能造成绝缘材料绝缘性能的失效。然而过电压事件是无法安全避免的的。并且绝缘材料的品种多种多样，其绝缘性能层次不穷，其中有些绝缘材料可以保持较长的绝缘性能，受到不良因素的影响比较小。而有些绝缘材料质量则比较差，受到热应力、温度、机械冲击等的影响时，会快速老化。此外，绝缘材料选择不当也会影响到绝缘配合。就目前来看，用于指导低压成套开关设备使用绝缘材料的指标是相比漏电起痕指数CTI值。总之，绝缘材料对绝缘配合的影响非常大。
二、绝缘配合的验证
绝缘配合验证方法包括替代冲击电压的介电试验、额定冲击电压试验等。就额定冲击电压试验来说，主要是指借助额定电压产生的1.2/50μs波形，模拟瞬态过电压、大气过电压、低压设备接通分断产生的过电压等。由于其冲击试验电源脉冲波形发生器的输出阻抗在500欧以上，所以需结合实际科学确定额定冲击电压值、过电压类别，并进行海报高度修正。另外，若是对低压成套开关设备进行试验，还应明确以下试验条件。如温度、气压、湿度等。同时，还可按照K=P/101.3×293（ΔT＋293）进行气压、温度的修正，确保试验条件能切实促进试验的顺利进行。就额定冲击点试验来说，该试验的方法过于严苛，所以不经常使用。
若是使用则需先征求厂家意见。
三、绝缘配合
1.绝缘配合原则
第一，要充分考虑采用过电压保护后，设备上的电压作用以及设备绝缘特性、影响设备绝缘等因素来科学确定设备的绝缘水平。第二，要充分考虑设备安装点的预期过电压值、所有装置限压效果等因素。第三，还要充分考虑设备投资、运行维护、事故损失等成本投入，尽可能地控制绝缘成本。这也就意味着不能一味提升绝缘水平而导致设备造价提高，也不能因为节省成本导致绝缘水平不达标，增加故障率，影响到供电的安全、稳定。总之，绝缘配合应当规范、有序地开展，以免影响到低压成套开关设备的经济效益。
2.绝缘配合要求
在低压成套开关设备绝缘配合中，应满足以下要求：第一，应符合现场污秽等级下耐受持续运行电压要求。第二，其能承受的持续运行电压、暂时过电压都应满足要求。第三，其所承受的暂时过电压幅值、时间都符合技术规范要要求。如GBT 50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》指出6kV开关的最高电压应不超过7.2kV，且非低电阻接地系统相对地的额定雷电冲击耐受电压不超过40kV，低电阻接地系统相对地的额定雷电冲击耐受电压不超过60kV。非低电阻接地系统的断路器的额定雷电冲击耐受电压不超过60kV。
3.绝缘配合方法
常用的绝缘配合方法包括确定性法、统计法、简化统计法。不同配合方法具有不同的优点、适用范围。技术人员需灵活选择。
首先，确定法。低压成套开关设备很容易出现各种过电压现象。确定法的第一步就是确定其产生的不同类型过电压的最高值。完成这步操作之后，要选择适宜的配合系数。这个配合系数应当具有一定的裕度，可适应不同因素的影响。之后，就可以将这个配合系数与不同最高过电压值相乘得到绝缘耐受电压值。最后，就可从标准值中选择合适的绝缘耐受电压值。需要注意的是这种方法要求绝缘具有一定的耐受电压作用能力。这样才能保证绝缘在过电压作用下，不会出现击穿、闪络事故。另外，该方法还适用于外绝缘、空气间隙、内绝缘、油纸绝缘等。因为其最大雷电过电压的确定依据是避雷器通过标称放电电流产生的残压。并且从实际来看，这种方法在各种电压等级线路、输配电设备绝缘中已经得到了极其广泛的应用。其次，统计法。主要是指应用概率理论、数学统计法确定绝缘配合。一般情况下，自恢复性绝缘的电源闪络电压是随机的，且产生过电压也是随机的。如绝缘子、空气间隙等都属于自恢复性绝缘。对此，运用统计法对闪络电压、过电压值进行收集、整理、分析，就可以确定绝缘故障率。这种方法多应用于高压电力系统。最后，简化统计法。主要就是利用有关参数的概率统计特性以及确定法中的计算程序的混合绝缘配合方法。这种方法主要是应用在已知概率特性的自恢复绝缘上。相对来说，这种方法的应用范围还是比较广泛的。因为这种方法简单易行，且可查找现用曲线。最重要的是可以比较工程方案，保证工程方案的经济性、有效性。
4.绝缘配合流程
绝缘配合的主要流程包括确定典型过电压、确定耐受电压、确定绝缘水平。在每一个步骤中，技术人员都要充分依据实际情况灵活确定。
具体流程是：①确定作用电源的具体来源，并进行作用电源的分类、过电压限制设备的保护水平绝缘性能的确定。之后，再综合分析这些信息得到典型的过电压。②要满足绝缘特性、性能指标、配合系数、统计分布等性能指标的绝缘，并得到配合耐受电压。③要充分考虑型式试验条件、实际运行条件之间的差异，从而确定耐受电压。具体可从运行中绝缘老化情况、绝缘质量、大气校正系数等方面入手。④要结合试验条件、标准耐受电压确定额定或标准绝缘水平。
综上所述，绝缘配合工作比较复杂，不仅仅要考虑设备使用条件、使用环境、绝缘材料等对绝缘的影响，还要充分考虑实际情况、相关设计标准，以便灵活选择绝缘配合方法、验证方法，保证绝缘配合效率。
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