矿用高压开关柜的雷电冲击耐受设计是确保设备在雷电过电压下绝缘性能的重要环节。以下是关于矿用高压开关柜雷电冲击耐受设计的要点:
1. **设计目的与依据**:
- 目的:模拟雷电冲击电压对开关柜的作用,检验其主绝缘和纵绝缘的耐受能力,以预防运行中因雷击导致的击穿或闪络。
- 依据:设计需遵循国际标准IEC 62271-100(高压开关设备和控制设备)以及国家标准GB 3906(3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备)等相关规定。
2. **环境条件与设备状态**:
- 环境条件:试验应在温度15℃~35℃、湿度≤80%RH的条件下进行,特殊要求需根据标准调整。
- 设备状态:断路器应处于分闸状态,隔离开关、接地开关按试验要求操作。所有连接部位应紧固,避免松动导致局部放电。
3. **试验设备与安全措施**:
- 试验设备:包括冲击电压发生器(输出波形符合1.2/50μs标准)、分压器(高精度测量冲击电压峰值,误差≤3%)、示波器或数据采集系统(记录波形,分析波形参数)。
- 安全措施:需确保可靠接地,设置安全围栏,并在试验区域设置警示标识。
4. **试验步骤与数据处理**:
- 接线:将冲击发生器高压端通过分压器、测量系统连接到开关柜的被试相(如母线、断口),并确保接地端可靠连接,以最小化试验回路阻抗。
- 空载验证:在空载状态下升压,检查波形是否符合1.2/50μs,并根据需要调整设备参数。
- 施加冲击电压:逐步升压至规定值,保持1分钟(或按标准要求),观察是否发生击穿、闪络。每次冲击后检查设备状态,并重复正、负极性试验。
- 数据记录:记录波形参数(峰值、波前时间、半峰值时间)以及有无放电或破坏现象。
5. **试验后处理与结果判定**:
- 试验后立即对设备充分放电,避免残余电荷引发危险。
- 进行外观检查和局部放电检测,必要时进行工频耐压或局部放电试验,确认绝缘状态。
- 若无击穿、闪络现象,且波形符合标准,则判定为合格;若出现故障,需分析原因并返修。
6. **矿用高压开关柜的特定要求**:
- 矿用高压开关柜需满足特定的防爆、耐潮等安全特性,以适应煤矿井下的特殊环境。
- 设备应具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、防止在带电时误合接地开关等联锁功能。
综上所述,矿用高压开关柜的雷电冲击耐受设计需综合考虑国际标准、国家标准以及矿井环境的特殊要求,通过规范的雷电冲击耐压试验来评估其绝缘可靠性,确保设备在实际运行中安全可靠。