Система изоляции
Система электроизоляции проводов, используемых в генераторах , электродвигателях , трансформаторах и других проволочных электрических компонентах, подразделяется на разные классы по температуре и повышению температуры. Систему электрической изоляции иногда называют классом изоляции или термической классификацией . Различные классы определены NEMA , [1] Лаборатории страховщиков (UL), [2] и стандарты МЭК .
Для комплектных электроприборов «система изоляции» представляет собой общую конструкцию электрической изоляции компонентов, находящихся под напряжением, для обеспечения правильной работы устройства и защиты пользователя от поражения электрическим током .
Температурные классы
[ редактировать ]| МЭК 60085 Термический класс [3] |
Старый МЭК 60085 Термический класс [3] |
Класс NEMA [4] | НЕМА/СТР Класс письма |
Максимальная горячая точка допустимая температура |
Относительная тепловая индекс выносливости (°C) [3] |
Типичные материалы |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 90 | И | 90 °С | >90 - 105 | Непропитанная бумага, шелк, хлопок, вулканизированный натуральный каучук, термопласты, размягчающиеся при температуре выше 90 °C. [5] | ||
| 105 | А | 105 | А | 105 °С | >105–120 | Органические материалы, такие как хлопок , шелк , бумага , некоторые синтетические волокна. [6] |
| 120 | И | 120 °С | >120–130 | Полиуретан, эпоксидные смолы, полиэтилентерефталат и другие материалы, показавшие срок службы при этой температуре. | ||
| 130 | Б | 130 | Б | 130 °С | >130–155 | Неорганические материалы, такие как слюда, стекловолокно, асбест , с высокотемпературными связующими или другие материалы со сроком службы при этой температуре. |
| 155 | Ф | 155 | Ф | 155 °С | >155–180 | Материалы класса 130 со связующими, стабильными при более высокой температуре, или другие материалы со сроком службы при этой температуре. |
| 180 | ЧАС | 180 | ЧАС | 180 °С | >180 - 200 | Силиконовые эластомеры и неорганические материалы класса 130 с высокотемпературными связующими или другие материалы со сроком службы при этой температуре. |
| 200 | Н | 200 °С | >200–220 | Что касается класса B, включая тефлон. | ||
| 220 | 220 | Р | 220 °С | >220–250 | Что касается класса IEC 200 | |
| С | 240 °С | Полиимидная эмаль или полиимидные пленки. | ||||
| 250 | 250 °С | >250 | Что касается класса IEC 200. Остальные классы IEC обозначаются цифрами с шагом 25 °C. |
Максимальная рабочая температура в горячей точке достигается путем сложения номинальной температуры окружающей среды машины (часто 40 °C), повышения температуры и допуска на горячую точку в 10 °C. Электрические машины обычно проектируются со средней температурой ниже номинальной температуры горячей точки, чтобы обеспечить приемлемый срок службы. Изоляция не выходит из строя внезапно, если достигается температура горячей точки, но полезный срок службы быстро снижается; Эмпирическое правило гласит: на каждые 10 °C повышение температуры сокращается вдвое.
В старых изданиях стандартов перечислены материалы, которые следует использовать для различных температурных классов. Современные редакции стандартов носят предписывающий характер, указывая лишь на то, что система изоляции должна обеспечивать приемлемый срок службы при заданном повышении температуры.
В больших машинах могут использоваться различные системы в зависимости от прогнозируемого повышения температуры машины; например, в больших гидроэлектрических генераторах обмотки статора могут относиться к классу B, но обмотка ротора, которую труднее охлаждать, может относиться к классу F.
Категории изоляции
[ редактировать ]В стандартах IEC система изоляции представляет собой классификацию, основанную на уровне защиты пользователя от поражения электрическим током. Функциональная изоляция необходима для предотвращения коротких замыканий внутри оборудования. Базовая изоляция — это любой материал, добавленный для защиты пользователя от случайного контакта с частями, находящимися под напряжением. Дополнительная изоляция рассчитана на напряжение 1500 В переменного тока. Двойная изоляция — это концепция проектирования, при которой выход из строя одной системы изоляции не подвергает пользователя опасности поражения электрическим током из-за наличия второго независимого слоя изоляции. Усиленная изоляция — это дополнительная система изоляции, которая достаточно прочна, чтобы эффективно работать, как если бы присутствовала система двойной изоляции. Выбор системы изоляции согласовывается с выбором класса прибора . [7]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Классы изоляции NEMA» . www.engineeringtoolbox.com .
- ^ Э. Альфредо Кампо (редактор), Выбор полимерных материалов: как выбрать конструктивные свойства из разных стандартов, Уильям Эндрю, 2007 г. ISBN 0-8155-1551-0 стр. 170
- ^ Jump up to: а б с Стандарт Международной электротехнической комиссии 60085 «Электрическая изоляция – тепловая оценка и обозначение» , 3-е издание, 2004 г., стр. 11, таблица 1
- ^ Двигатели и генераторы MG-1 стандарта NEMA
- ^ М. А. Лотон, Д. Ф. Варн (редактор), Справочник инженера-электрика, 16-е издание Newnes, 2003 г. ISBN 0-7506-4637-3 , стр. 7-3
- ^ Дональд Г. Финк и Уэйн Х. Бити (редактор), Стандартный справочник для инженеров-электриков, одиннадцатое издание , Mc Graw Hill, 1978, ISBN 0-07-020974-X , стр. 7-12.
- ^ «Понимание классов изоляции приборов IEC: I, II и III» . Фидус Пауэр . 6 июля 2018 года. Архивировано из оригинала 17 февраля 2020 года . Проверено 16 октября 2018 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Грег Стоун (редактор), Электрическая изоляция вращающихся машин: проектирование, оценка, старение, испытания и ремонт , Wiley-IEEE, 2004 г. ISBN 0-471-44506-1