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摘要：低压成套设备的绝缘能力在电力系统中有着重要的作用，直接关系到电力系统的安全性与可靠性，因此对低压成套设备的绝缘耦合的研究具有重要的工程意义。本文对影响低压成套设备绝缘耦合的原因以及要素进行分析，然后进行低压成套设备的绝缘耦合的控制方法的研究，为低压成套设备绝缘耦合的进一步研究有着重要的指导意义。
关键词：低压成套设备 绝缘 耦合
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-409-02
引言
低压成套设备在电力系统控制领域具有重要的作用，直接对人们的工作与生活产生重要的影响。低压成套设备是电力系统的枢纽，可以有效的对电力系统进行控制与保护，广泛的应用到到社会的各个方面。其中低压成套设备的绝缘问题是整个低压设备的设计的重要内容之一，其设计的好坏直接关系到电器的安全以及可靠性。在现有的条件下，由于低压设备的绝缘问题产生的重大事故屡见不鲜，如何使得低压成套设备有着良好的绝缘耦合控制，成为当代研究的重点内容之一。
1.低压成套设备绝缘
1.1基本原理
耦合指的是两个或者多个的电器元件之间通过输入与输出的相互联系与作用实现能量的转换，它是一种量度方式。根据耦合方式的不同，可以分为直接耦合、非直接耦合、数据耦合、标记耦合、控制耦合、内容耦合等。
低压成套设备的绝缘耦合指的是根据电气设备所处于的环境与条件下，在保证电气设备的使用寿命的状态下，进行多个电气设备的绝缘配合方法的选择。绝缘耦合不仅要考虑到设备的自身条件，而且要还要对所处于的外部环境进行考量。影响绝缘耦合的主要因素有以下几个方面：①设备的使用条件；②环境；③材料的使用等。
1.2设备的使用条件
低压成套设备的绝缘耦合影响因素之一是设备的使用条件，主要有电压、电场以及频率三方面内容。
1）电压影响
在设备运行中，需要进行自身产生的电压以及设备运行电压，安全等级、人身安全等方面内容的考虑。
①在低压成套设备运行过程中，电压的种类主要分为持续工频电源、暂时过电压、瞬态过电压（有缓波前过电压、快波前过电压，陡波前过电压），联合过电压等，其中每种类型的电压的波形不相同，达到的峰值时间也不相同，例如缓波前过电压的波形是单向的，且达到峰值时刻所需要的时间为20us-5000us之间，波尾持续时间值小于20ms；而快波前过电压达到峰值时刻所需要的时间为0.1us-20us，波尾持续时间小于300ms。电压类型的多种多样，且每种类型的电压参数信息也不太相同，使得对低压设备的绝缘控制难度增加。
②当设备处于交流或者直流电源环境中长时间运行时，此时的绝缘耦合性能与额定电压、正常工作电压与额定绝缘电压之间有着必要的联系，对这些电压值进行综合的考虑对设备的绝缘性能的提高十分重要。
③瞬态过电压也直接与低压成套设备的绝缘性有着重要的联系。在低压电力系统中，对瞬态过电压进行分析的主要方法是通过统计原理，掌握瞬态过电压的分布情况，为绝缘性能分析提供了很好的实验数据。
④选择合适的过电压类别，可以有效的满足设备的安全性以及良好的实用性，在低压成套设备中主要采用的过电压类别为I级别。当电力系统采用低压成套设备后，需要进行低压成套设备运行过程中自身产生的过电压的情况进行处理，主要措施有：过电压保护器件、隔离绕组变压器、多分支的配电系统、吸收电压的电容等。当电力系统没有采用低压设备时，主要影响设备运行的状态的电压因素为最高电压。
2）电场及频率的影响
在低压成套设备的运行中，会产生均匀电场以及非均匀电场，对低压设备性能产生重要影响并占据大部分的电场是非均匀电场，其很容易产生不稳定的电压，影响着设备的安全性与可靠性；
同时，影响低压成套设备的绝缘性能的另外一个因素是频率的大小，其中低频率对低压设备绝缘性影响较小，而高频率对设备的绝缘性具有一定的破坏作用。
1.3设备所处环境
设备所处于的外部环境对设备的绝缘耦合也会产生巨大的影响。例如当低压成套设备处于气压，温度与湿度都变化比较大的环境中时候，设备运行过程中会产生电压场，其会直接影响到设备使用的安全性。如果不采取有效地保护措施，会造成很大损失损失。因此必须重视环境对低压成套设备的影响，在实际的工程管理中，及时的采取相对应的措施（例如外壳的防护，通风、加热、除尘等处理），使得设备的绝缘配合达到很好的状态。
1.4设备材料的选择
绝缘材料的选择在设备的绝缘耦合中也有着重要的作用，材料选择的好坏直接影响着绝缘设备运行的性能。设备运行过程中，当设备的绝缘性能一旦破坏便难以恢复到以前的状态，同时绝缘体经过长时间的运行，会随着时间的变化其热应力、强度、温度等因素的影响造成设备衰老的速度加快。因此在进行绝缘材料的选择时，必须综合考虑影响因素，根据绝缘实验的相关指标与性能参数进行材料的选择。在低压成套设备行业，CTI作为材料选择的一个十分重要的指标，在设备绝缘设计中具有重要的作用。
2.低压成套设备绝缘耦合方法
在低压成套设备的绝缘设计过程中，通过选择合适的额定电压以及跟踪过电压，综合的考虑环境因素、频率、材料等内容，使得元器件的性能得到很大的提升，这是设计的主要内容与目的。绝缘耦合主要通过元器件的设计，在设备运行中进行信号的采集与处理，以数字化的管理方式实现低压成套设备的绝缘耦合性能。
低压成套设备的绝缘耦合验证的方法主要可以通过额定冲击电压方式与介电实验方式。在冲击电压方式中采取的是通过波形来描述瞬态过电压、大气过电压以及设备自身产生的过电压，通过实验产生电脉冲显示出电压波形。通过波形信息进行定性与定量的分析设备的绝缘情况。同时，设备的使用环境，过电压类型以及使用寿命决定了低压成套设备的试验结果，当低压成套设备运行中结果超出了使用范围值，通过公式2-1来进行修正。
其中K表示气压与温度的修正系数， 表示实际温度与温度20°气温的差值，P表示氣压。
在介电实验中，低压成套设备通过直流或者交流电源进行，此类实验比较严格。通常来讲，在直流实验中，每相施加电压三次，持续时间的大小为10ms；在交流实验中，进行3个周期波地实验。
低压设备绝缘耦合方法的具体流程如图2-1所示，通过确定过电压值、耦合承受电压值和绝缘材料选择，实现了低压成套设备的绝缘耦合。
3结语
低压成套设备在电力系统应用中具有重要的作用，其中绝缘耦合性的好坏直接关系到低压设备的运行情况、设备的使用寿命、人员的安全以及可靠性的能力。低压成套设备的绝缘不仅与额定电压、设备产生的电压值有关（瞬态电压值对设备的影响最大），而且与设备所处于的环境条件，设备的材料选择也有着很重要的影响，本文通过对这些因素进行分析其对绝缘耦合产生的不利方面，进行低压成套设备的绝缘耦合控制方法的研究，对以后的设备绝缘控制方法提供了一定的指导意义。
参考文献
[1] 金丹. 低压成套开关设备的绝缘配合问题[J]. 黑龙江纺织，2012年6月.
[2] 邹一. 低压成套开关设备的绝缘配合问题[J]. 江苏电器，2002年1月.
[3] 张文彬，张巍. 关于低压成套开关设备绝缘配合问题的探讨[J].科技信息，2008年2月.
[4] GB/T14048.1-2000 低压开关设备和控制设备总则
[5] GB7251.1-200525 低压成套开关设备和控制设备第1 部分：型式试验和部分型式试验成套设备.
关键词：低压成套设备 绝缘 耦合
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-409-02
引言
低压成套设备在电力系统控制领域具有重要的作用，直接对人们的工作与生活产生重要的影响。低压成套设备是电力系统的枢纽，可以有效的对电力系统进行控制与保护，广泛的应用到到社会的各个方面。其中低压成套设备的绝缘问题是整个低压设备的设计的重要内容之一，其设计的好坏直接关系到电器的安全以及可靠性。在现有的条件下，由于低压设备的绝缘问题产生的重大事故屡见不鲜，如何使得低压成套设备有着良好的绝缘耦合控制，成为当代研究的重点内容之一。
1.低压成套设备绝缘
1.1基本原理
耦合指的是两个或者多个的电器元件之间通过输入与输出的相互联系与作用实现能量的转换，它是一种量度方式。根据耦合方式的不同，可以分为直接耦合、非直接耦合、数据耦合、标记耦合、控制耦合、内容耦合等。
低压成套设备的绝缘耦合指的是根据电气设备所处于的环境与条件下，在保证电气设备的使用寿命的状态下，进行多个电气设备的绝缘配合方法的选择。绝缘耦合不仅要考虑到设备的自身条件，而且要还要对所处于的外部环境进行考量。影响绝缘耦合的主要因素有以下几个方面：①设备的使用条件；②环境；③材料的使用等。
1.2设备的使用条件
低压成套设备的绝缘耦合影响因素之一是设备的使用条件，主要有电压、电场以及频率三方面内容。
1）电压影响
在设备运行中，需要进行自身产生的电压以及设备运行电压，安全等级、人身安全等方面内容的考虑。
①在低压成套设备运行过程中，电压的种类主要分为持续工频电源、暂时过电压、瞬态过电压（有缓波前过电压、快波前过电压，陡波前过电压），联合过电压等，其中每种类型的电压的波形不相同，达到的峰值时间也不相同，例如缓波前过电压的波形是单向的，且达到峰值时刻所需要的时间为20us-5000us之间，波尾持续时间值小于20ms；而快波前过电压达到峰值时刻所需要的时间为0.1us-20us，波尾持续时间小于300ms。电压类型的多种多样，且每种类型的电压参数信息也不太相同，使得对低压设备的绝缘控制难度增加。
②当设备处于交流或者直流电源环境中长时间运行时，此时的绝缘耦合性能与额定电压、正常工作电压与额定绝缘电压之间有着必要的联系，对这些电压值进行综合的考虑对设备的绝缘性能的提高十分重要。
③瞬态过电压也直接与低压成套设备的绝缘性有着重要的联系。在低压电力系统中，对瞬态过电压进行分析的主要方法是通过统计原理，掌握瞬态过电压的分布情况，为绝缘性能分析提供了很好的实验数据。
④选择合适的过电压类别，可以有效的满足设备的安全性以及良好的实用性，在低压成套设备中主要采用的过电压类别为I级别。当电力系统采用低压成套设备后，需要进行低压成套设备运行过程中自身产生的过电压的情况进行处理，主要措施有：过电压保护器件、隔离绕组变压器、多分支的配电系统、吸收电压的电容等。当电力系统没有采用低压设备时，主要影响设备运行的状态的电压因素为最高电压。
2）电场及频率的影响
在低压成套设备的运行中，会产生均匀电场以及非均匀电场，对低压设备性能产生重要影响并占据大部分的电场是非均匀电场，其很容易产生不稳定的电压，影响着设备的安全性与可靠性；
同时，影响低压成套设备的绝缘性能的另外一个因素是频率的大小，其中低频率对低压设备绝缘性影响较小，而高频率对设备的绝缘性具有一定的破坏作用。
1.3设备所处环境
设备所处于的外部环境对设备的绝缘耦合也会产生巨大的影响。例如当低压成套设备处于气压，温度与湿度都变化比较大的环境中时候，设备运行过程中会产生电压场，其会直接影响到设备使用的安全性。如果不采取有效地保护措施，会造成很大损失损失。因此必须重视环境对低压成套设备的影响，在实际的工程管理中，及时的采取相对应的措施（例如外壳的防护，通风、加热、除尘等处理），使得设备的绝缘配合达到很好的状态。
1.4设备材料的选择
绝缘材料的选择在设备的绝缘耦合中也有着重要的作用，材料选择的好坏直接影响着绝缘设备运行的性能。设备运行过程中，当设备的绝缘性能一旦破坏便难以恢复到以前的状态，同时绝缘体经过长时间的运行，会随着时间的变化其热应力、强度、温度等因素的影响造成设备衰老的速度加快。因此在进行绝缘材料的选择时，必须综合考虑影响因素，根据绝缘实验的相关指标与性能参数进行材料的选择。在低压成套设备行业，CTI作为材料选择的一个十分重要的指标，在设备绝缘设计中具有重要的作用。
2.低压成套设备绝缘耦合方法
在低压成套设备的绝缘设计过程中，通过选择合适的额定电压以及跟踪过电压，综合的考虑环境因素、频率、材料等内容，使得元器件的性能得到很大的提升，这是设计的主要内容与目的。绝缘耦合主要通过元器件的设计，在设备运行中进行信号的采集与处理，以数字化的管理方式实现低压成套设备的绝缘耦合性能。
低压成套设备的绝缘耦合验证的方法主要可以通过额定冲击电压方式与介电实验方式。在冲击电压方式中采取的是通过波形来描述瞬态过电压、大气过电压以及设备自身产生的过电压，通过实验产生电脉冲显示出电压波形。通过波形信息进行定性与定量的分析设备的绝缘情况。同时，设备的使用环境，过电压类型以及使用寿命决定了低压成套设备的试验结果，当低压成套设备运行中结果超出了使用范围值，通过公式2-1来进行修正。
其中K表示气压与温度的修正系数， 表示实际温度与温度20°气温的差值，P表示氣压。
在介电实验中，低压成套设备通过直流或者交流电源进行，此类实验比较严格。通常来讲，在直流实验中，每相施加电压三次，持续时间的大小为10ms；在交流实验中，进行3个周期波地实验。
低压设备绝缘耦合方法的具体流程如图2-1所示，通过确定过电压值、耦合承受电压值和绝缘材料选择，实现了低压成套设备的绝缘耦合。
3结语
低压成套设备在电力系统应用中具有重要的作用，其中绝缘耦合性的好坏直接关系到低压设备的运行情况、设备的使用寿命、人员的安全以及可靠性的能力。低压成套设备的绝缘不仅与额定电压、设备产生的电压值有关（瞬态电压值对设备的影响最大），而且与设备所处于的环境条件，设备的材料选择也有着很重要的影响，本文通过对这些因素进行分析其对绝缘耦合产生的不利方面，进行低压成套设备的绝缘耦合控制方法的研究，对以后的设备绝缘控制方法提供了一定的指导意义。
参考文献
[1] 金丹. 低压成套开关设备的绝缘配合问题[J]. 黑龙江纺织，2012年6月.
[2] 邹一. 低压成套开关设备的绝缘配合问题[J]. 江苏电器，2002年1月.
[3] 张文彬，张巍. 关于低压成套开关设备绝缘配合问题的探讨[J].科技信息，2008年2月.
[4] GB/T14048.1-2000 低压开关设备和控制设备总则
[5] GB7251.1-200525 低压成套开关设备和控制设备第1 部分：型式试验和部分型式试验成套设备.