1. Pagrindinis F ir H klasės izoliacijos apibrėžimas
Izoliacijos klasė apibrėžia maksimalią nuolatinę darbo temperatūrą, kurią gali atlaikyti transformatorių viduje esančios izoliacinės medžiagos. Klasifikuota pagal IEC 60085 elektros izoliacijos šiluminės klasifikacijos standartą, kiekviena klasė atitinka konkrečias temperatūros ribas ir apvijų temperatūros kilimo ribas, kurios tiesiogiai valdo transformatoriaus apvijų šiluminį atsparumą ir numatomą eksploatavimo laiką.
F klasės izoliacija: maksimali nepertraukiamo veikimo temperatūra 155 laipsniai su apvijos temperatūros kilimo riba 100 K. Kaip pagrindinė konfigūracijasausojo tipo transformatoriai visame pasaulyje F klasės izoliacija užtikrina išskirtinį visapusišką ekonomiškumą su nedidelėmis medžiagų sąnaudomis ir stabiliu šilumos išsklaidymu. Kai apvijos temperatūra neviršija projektinių ribų, izoliacinės medžiagos sensta lėtai ir įrenginys gali veikti visą savo projektavimo laiką. Ilgalaikis veikimas per aukštą temperatūrą pagreitins izoliacijos degradaciją ir greitai susilpnins dielektrines savybes. Daugumoje standartinių komercinių ir pramoninių paskirstymo projektų F klasės izoliacija gali atitikti įprastinius eksploatavimo reikalavimus.
H klasės izoliacija: Maksimali nuolatinė darbo temperatūra 180 laipsnių, apvijos temperatūros kilimo riba 125 K. H klasė naudoja kompozitines izoliacines medžiagas, turinčias didesnę šiluminę varžą, užtikrinančią pastebimai geresnį atsparumą aukštai temperatūrai, palyginti su F klase. Aukštos temperatūros patalpose, uždarose spintose ir įrenginiuose, kuriuose dažnai vyksta perkrovos reiškiniai, H klasės izoliacija toleruoja aukštesnę vėjo senėjimo temperatūrą. Nepaisant to, žaliavų sąnaudos yra didesnės nei F klasė, o tai padidina bendrą transformatorių įsigijimo biudžetą.
Pastaba: Temperatūros kilimas (vienetas K) reiškia temperatūrų skirtumą tarp apvijos temperatūros ir aplinkos aušinimo temperatūros. Vienas Kelvinas lygus vienam laipsniui Celsijaus apskaičiuojant temperatūrų skirtumą, o tai yra universali metrika pagal tarptautinius standartus.
2. Įvairių vietos sąlygų įtaka izoliacijos sistemoms užjūrio projektuose
Užjūrio vietovėse labai skiriasi aplinkos sąlygos; vidaus atrankos patirties negalima nukopijuoti tiesiogiai. Aplinkos temperatūra, aukštis virš jūros lygio, oro drėgmė, druskos purslai ir dulkės turi įtakos izoliacijos sistemų eksploatavimo trukmei.
‑ Karšti atogrąžų regionai: Artimųjų Rytų ir Afrikos teritorijose maksimali aplinkos temperatūra gali viršyti 50 laipsnių. Aukšta bazinė aplinkos temperatūra sumažina apvijų šiluminės saugos ribą. Pritaikius F klasę, turi būti laikomasi tarptautiniuose standartuose nustatytų sumažinimo reikalavimų. H klasė suteikia didesnę šiluminę ribą ir geriau tinka ištisus metus karšto klimato vietoms.
‑ Vietos dideliame aukštyje: Aukštumos projektams Pietų Amerikoje ir Pietryčių Azijoje virš 1000 m virš jūros lygio plonas oras susilpnina konvekcinį šilumos išsklaijimą. Apvijos temperatūra padidės esant identiškoms apkrovos sąlygoms. Pagal IEC specifikacijas, transformatoriai su F arba H klasės izoliacija turi taikyti galios sumažinimo korekciją arba rezervinę papildomą šiluminę atsargą, kai jie sumontuoti aukščiau 1000 m.
‑ Pakrantės druskos purškimo ir didelės drėgmės vietos: Pietryčių Azijos ir Lotynų Amerikos pakrantės projektai susiduria su dideliu drėgnumu, sumaišytu su druskos aerozoliu. Druskos rūkas tiesiogiai nepažeis izoliacinės medžiagos šiluminio atsparumo charakteristikų, tačiau ardo izoliacinius paviršius ir sukelia paviršiaus nutekėjimą bei paviršiaus išsiliejimą. Tokiomis aplinkybėmis vis tiek galima naudoti F arba H klasę, o antikorozinė danga ir tinkamas korpuso IP įvertinimas turi būti įdiegta kaip papildoma apsauga.
‑ Uždaryti diegimo scenarijai: Surenkamiems pastočių konteineriams ir požeminėms paskirstymo patalpoms su ribota ventiliacija vidinės kameros temperatūra gerokai pakyla virš lauko aplinkos verčių. Norint užtikrinti pakankamą šiluminės saugos ribą, primygtinai rekomenduojama H klasės izoliacija.
3. Pagrindiniai tarptautiniai pasaulinių projektų pritaikymo standartai
Užjūrio transformatoriai turi atitikti regioninius elektros kodus. Izoliacijos laipsnio pasirinkimas turi būti sutelktas ne tik į medžiagos parametrus, bet ir atitikti vietines specifikacijas.
IEC 60085: Pagrindinis elektros izoliacijos šiluminės klasifikacijos standartas, plačiai priimtas daugelyje šalių. Jis apibrėžia 155 laipsnių F klasei ir 180 laipsnių H klasei. Atitinka sausojo tipo transformatoriaus gaminio standartąIEC 60076-11apibrėžiamos temperatūros kilimo korekcijos ir sumažinimo apskaičiavimo taisyklės esant įvairaus aukščio ir aplinkos temperatūros sąlygoms, o po to – Europa, Azijos ir Ramiojo vandenyno bei daugumos Afrikos šalių.
ANSI / IEEE C57.12.01: Sauso tipo transformatoriusstandartas Šiaurės Amerikos rinkoms. Jame nurodoma šiluminio atsparumo klasifikacija ir pateikiami sumažinimo koeficientai esant aukštai temperatūrai ir dideliame aukštyje. Šiaurės Amerikos projektams F / H klasės pasirinkimas turi atitikti temperatūros kilimo bandymo reikalavimus, nurodytus IEEE koduose.
Specialūs regioniniai reikalavimai: Persijos įlankos šalims skirtos Persijos įlankos bendradarbiavimo tarybos specifikacijos reikalauja, kad dykumos zonos įrangai būtų atsižvelgiama į 50 laipsnių ekstremalią aplinkos temperatūrą. Netgi F klasės vienetams taikomas sumažinimo režimas. Kai kuriuose salų projektuose, be terminio atsparumo klasių, izoliacinėms medžiagoms taikomi papildomi apsaugos nuo pelėsio reikalavimai.
4. Užjūrio projektų praktinės atrankos gairės
- Įprastiems vidutinio klimato zonų komerciniams ir pramoniniams projektams, kurių aplinkos temperatūra yra mažesnė arba lygi 40 laipsnių, aukštis virš jūros lygio arba mažesnis nei 1000 m ir tinkama ventiliacija,F klasės izoliacija rodo optimalų sąnaudų efektyvumą. Jis atitinka IEC ir IEEE reikalavimus ir apima daugumą platinimo užsienyje scenarijų.
- Nuolat karšta aplinka, aukštis virš 1000 m, uždaro konteinerio montavimas ir dažnos perkrovos sąlygos,Pageidautina H klasės izoliacijadėl didelės šiluminės saugos ribos ir sumažintos senėjimo rizikos, kurią sukelia aukšta temperatūra.
- Pakrantės druskos purškimo ir ėsdinančios ir drėgnos vietos: priimtina F arba H klasė. Reikėtų pažymėti, kad izoliacijos šiluminė klasė negali pašalinti druskos rūko korozijos. Paviršiaus antikorozinis apdorojimas ir tinkami IP klasės korpusai yra privalomos papildomos priemonės.
- Konkurso etape visada patikrinkite projektų konkurso dokumentuose nustatytus privalomus standartus. Kai kurie galutiniai naudotojai užsienyje aiškiai nurodo F arba H klasę; izoliacijos laipsnis neturi būti savavališkai keičiamas.
Pirkėjų paplitusi klaidinga nuomonė yra ta, kad H klasės izoliacija reiškia bendrą pranašumątransformatoriuseksploatacinės savybės, palyginti su F klase. Iš tikrųjų izoliacijos klasė atspindi tik maksimalią izoliacinių medžiagų šiluminę toleranciją; aukštesnis įvertinimas ne visada reiškia geresnius rezultatus. Esant palankioms aplinkos sąlygoms, F klasė gali tarnauti kelis dešimtmečius. Aklai pasirinkus H klasę, išlaidos be reikalo padidės. Priešingai, taikant F klasę atšiauriomis sąlygomis, atsiranda nepakankama šiluminė atsarga ir paslėpta gedimo rizika. Pagrindinis principas yra suderinti izoliacijos klasę su vietos aplinka ir vietiniais standartais, subalansuoti įrangos patikimumą ir pirkimo išlaidas.
