ГОСТ IEC 60664-5-2013. Межгосударственный стандарт. Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 5. Комплексный метод определения зазоров и путей утечки, равных или менее 2 мм

5.2 Размеры изоляционных промежутков (зазоров)

 

5.2.1 Основные положения

Зазоры должны быть назначены исходя из устойчивости к установленному импульсному выдерживаемому напряжению. Для оборудования, присоединенного непосредственно к главной низковольтной сети, требуемые выдерживаемые импульсные напряжения установлены на основе IEC 60664-1 (подпункт 4.3.3.3). Если действующее значение установившегося напряжения, временного напряжения или периодически повторяющегося пикового напряжения требуют изоляционных промежутков, чем требуется для импульсного выдерживаемого напряжения, могут применяться соответствующие значения, указанные в таблице 3. Исходя из результатов сравнения импульсного выдерживаемого напряжения, действующего значения установившегося напряжения, временного напряжения и периодически повторяющегося пикового напряжения должны быть выбраны наибольшие изоляционные промежутки.

Примечание - Размеры для действующего значения установившегося напряжения или повторяющегося пикового напряжения являются определяющими, если это не является завышенным с учетом возврата к длительному приложенному напряжению. Технические комитеты должны это учитывать.

 

5.2.2 Критерии размеров

5.2.2.1 Основные положения

Изоляционные промежутки должны быть выбраны исходя из следующих воздействующих факторов:

- импульсного выдерживаемого напряжения в соответствии с 5.2.5 для функциональной изоляции и 5.2.6 для основной, дополнительной и усиленной изоляции;

- выдерживаемого установившегося напряжения и временного перенапряжения (см. 5.2.2.3);

- периодически повторяющегося пикового напряжения (см. 5.2.2.3);

- условий электрического поля (см. 5.2.3);

- высоты: размеры изоляционных промежутков, указанные в таблице 2 и таблице 3, имеют способность к устойчивости для оборудования, используемого на высоте до 2000 м. Для оборудования, используемого на высотах, применяется 5.2.4;

- степени загрязнения локальной окружающей среды (см. 4.6.2).

 

Таблица 2

 

Изоляционные воздушные промежутки для выдерживаемых

кратковременных перенапряжений

 

Установленное значение импульсного выдерживаемого напряжения <a>, <c>, кВ	Минимальные изоляционные воздушные промежутки при высоте до 2000 м над уровнем моря, мм
	Случай A. Неоднородное поле (см. IEC 60664-1, 3.15)	Случай B. Однородное поле (см. IEC 60664-1, 3.14)
0,33 <b>	0,01	0,01
0,40	0,02	0,02
0,50 <b>	0,04	0,04
0,60	0,06	0,06
0,80 <b>	0,10	0,10
1,0	0,15	0,15
1,2	0,25	0,2
1,5 <b>	0,5	0,3
2,0	1,0	0,45
2,5 <b>	1,5	0,60
3,0	2,0	0,80
4,0 <b>	-	1,2
5,0	-	1,5
6,0 <b>	-	2,0
<a> Данное напряжение является: - для функциональной изоляции - максимальное импульсное напряжение через изоляционные воздушные промежутки (см. 5.2.5); - для основной изоляции, непосредственно подвергаемой кратковременным перенапряжениям главной низковольтной сети (см. 5.2.6 и IEC 60664-1, 4.3.3.3 и 4.3.3.4.1), - номинальное импульсное напряжение оборудования; - для остальной основной изоляции (см. 4.3.3.4.2) - наибольшее импульсное напряжение, которое может прилагаться к цепям. Для усиленной изоляции - см. 5.2.6. <b> Предпочтительные значения указаны в IEC 60664-1 (подпункт 4.2.3). <c> Для частей цепей в оборудовании, являющемся объектом импульсных напряжений в соответствии с 4.3.3.4.2 допускается усреднение значений. Однако стандартизация требует применения предпочтительных значений импульсных напряжений, указанных в IEC 60664-1 (подпункт 4.2.3).

 

При механических воздействиях, таких как вибрация или приложенные усилия, могут быть назначены увеличенные изоляционные промежутки.

5.2.2.2 Размеры для выдерживаемого кратковременного перенапряжения

Изоляционные промежутки должны быть назначены для обеспечения стойкости к необходимому импульсному выдерживаемому напряжению в соответствии с таблицей 2. Для оборудования, присоединенного непосредственно к главной низковольтной сети, требуемые выдерживаемые импульсные напряжения установлены на основе IEC 60664-1 (таблица F.1, приложение F).

5.2.2.3 Размеры для установившегося напряжения, временного перенапряжения или периодически повторяющегося пикового напряжения

Изоляционные промежутки должны быть назначены в соответствии с таблицей 3 для выдерживаемого пикового значения установившегося напряжения (постоянного тока или переменного тока 50/60 Гц), временного перенапряжения или периодически повторяющегося пикового напряжения.

Размеры в соответствии с таблицей 2 должны быть согласованы с таблицей 3. Должны выбираться значения.

Примечания

1 Размеры, устанавливаемые для частоты выше 30 кГц, указаны в IEC 60664-4.

2 Если зазоры подвержены воздействию 2,5 кВ (пикового значения) и выше, назначение размеров в соответствии со значениями таблицы 3 не может гарантировать работу без случаев искровых пробоев (частичных разрядов), особенно при неоднородном поле. Для работы без таких пробоев необходимо применение зазоров, чем указано в IEC 60664-1 (таблица F.7b, приложение F), или изменить область применения изделия.

 

Таблица 3

 

Размеры изоляционных воздушных промежутков устойчивых

к воздействию длительных устойчивых напряжений, временных

перенапряжений и периодически повторяющихся

пиковых напряжений

 

Напряжение <a> (пиковое значение) <b>, кВ	Минимальные воздушные изоляционные промежутки при высоте над уровнем моря не более 2000 м, мм
	Случай A: условия неоднородного поля (см. IEC 60664-1, 3.15)	Случай B: условия однородного поля (см. IEC 60664-1, 3.14)
0,04	0,001 <c>	0,001 <c>
0,06	0,002 <c>	0,002 <c>
0,1	0,003 <c>	0,00c <c>
0,12	0,004 <c>	0,004 <c>
0,15	0,005 <c>	0,005 <c>
0,20	0,006 <c>	0,006 <c>
0,25	0,008 <c>	0,008 <c>
0,33	0,01	0,01
0,4	0,02	0,02
0,5	0,04	0,04
0,6	0,06	0,06
0,8	0,13	0,10
1,0	0,26	0,15
1,2	0,42	0,20
1,5	0,76	0,30
2,0	1,27	0,45
2,5	1,8	0,60
3,0	2,4 <d>	0,80
4,0	-	1,2
5,0	-	1,5
6,0	-	2,0
<a> Изоляционные промежутки для других напряжений вычисляют интерполяцией. <b> См. рисунок 1 формы повторяющегося пикового напряжения. <c> Эти значения основаны на экспериментальных значениях, полученных при атмосферном давлении. <d> Это значение дано только для интерполяции пикового напряжения на одну ступень ниже значения, относящегося к 2 мм (максимальное значение для данного стандарта).

 

5.2.3 Условия электрического поля

5.2.3.1 Основные положения

Форма и расположение проводящих частей (электродов) влияет на однородность поля, и, следовательно, изоляционные промежутки должны выдерживать приложенные напряжения (см. IEC 60664-1, таблица 2 и таблица 3, и таблицу A.1 (приложение A)).

5.2.3.2 Условия неоднородного поля (случай A, таблица 2)

Изоляционные промежутки, не меньшие, чем указанные в таблице 2 для неоднородного поля, должны быть применены независимо от формы и расположения проводящих частей и без подтверждения испытанием выдерживаемым напряжением.

Изоляционные промежутки через открытые выступы изоляционных материалов должны быть не меньше, чем указанные для условий неоднородного поля изоляционные промежутки, так как конфигурация не контролируется, в отличие от ее контроля в однородном электрическом поле.

5.2.3.3 Условия однородного поля (случай B, таблица 2)

Значения изоляционных промежутков в таблице 2 для случая B применяются только для однородного поля. Они могут быть применены лишь тогда, когда форма и расположение проводящих частей спроектированы для достижения того, чтобы электрическое поле имело равномерный перепад напряжения.

Изоляционные промежутки меньшие, чем для условий неоднородного поля, требуют подтверждения испытанием выдерживаемым напряжением (см. 6.1.2).

Примечание - Для малых значений изоляционных промежутков однородность электрического поля может ухудшаться в условиях загрязнения, значения изоляционных промежутков должны быть обязательно увеличены относительно значений, указанных для случая B.

 

5.2.4 Высота (разрежение)

Значения в таблице 2 и таблице 3 действительны для высоты над уровнем моря не более 2000 м, корректировка значений в зависимости от высоты, данная в IEC 60664-1, таблице A.2 (приложение A), применима для изоляционных промежутков при высоте выше 2000 м.

Примечание - Для повторяющегося напряжения изоляционные промежутки в воздухе для однородного поля (выдерживаемое напряжение для случая B в IEC 60664-1 (таблица A.1, приложение A), согласно закону Пашена, пропорциональны произведению расстояния между электродами и атмосферным давлением. Поэтому экспериментальные значения, зарегистрированные приблизительно на уровне моря, корректируются в соответствии с разностью давлений между уровнем 2000 м и уровнем моря. Такая же корректировка проводится и для неоднородного поля с учетом возможности искровых разрядов, см. 5.3.2.3.4.

5.2.5 Размеры зазоров для функциональной изоляции

Для зазоров функциональной изоляции в качестве необходимого выдерживаемого напряжения применяется максимальное импульсное напряжение или установившееся напряжение (с учетом данных таблицы 3), или периодически повторяющееся пиковое напряжение (с учетом данных таблицы 3), ожидаемые к воздействию при номинальных условиях оборудования, и, в частности, номинальное напряжение и номинальное импульсное напряжение (ссылка к таблице 2).

5.2.6 Размеры зазоров основной, дополнительной и усиленной изоляции

Размеры зазоров основной и дополнительной изоляции должны выбираться из таблицы 2 в соответствии с:

- номинальным импульсным напряжением, соответствующим 4.3.3.3 или IEC 60664-1 (подпункт 4.3.3.4.1), или

- импульсным выдерживаемым напряжением, установленным согласно 4.3.3.4.2;

и из таблицы 3 в соответствии с:

- устойчивым длительным напряжением согласно 4.3.2.2;

- повторяющимся пиковым напряжением согласно IEC 60664-1 (подпункт 4.3.4);

- временным перенапряжением согласно 4.3.5.

С учетом импульсных напряжений зазоры для усиленной изоляции должны быть назначены согласно данным таблицы 2 в соответствии с номинальным импульсным напряжением, но на одну ступень выше указанного для основной изоляции из предпочтительного ряда значений, указанных в IEC 60664-1 (подпункт 4.2.3). Если импульсное выдерживаемое напряжение, установленное для основной изоляции согласно 4.3.3.4.2, иное, чем значение из предпочтительного ряда, размеры зазоров, назначенные для усиленной изоляции, должны выдерживать 160% значения импульсного выдерживаемого напряжения для основной изоляции.

Примечание 1 - Ограничение зазоров до величины не более 2 мм применимо к основной или дополнительной изоляции. Общий размер зазора или зазор для двойной изоляции должен быть более 2 мм.

Примечание 2 - В скоординированной системе зазоры свыше минимально рекомендуемых для необходимого импульсного выдерживаемого напряжения излишни. Тем не менее, это может быть необходимым для иных целей, чем координация изоляции, для нестабильных зазоров (например, при механических воздействиях). В иных случаях может понадобиться испытание напряжением, основанным на номинальном импульсном напряжении оборудования, в противном случае может произойти пробой твердой изоляции.

 

С учетом установившегося длительного напряжения, повторяющегося пикового напряжения и временных перенапряжений зазоры для усиленной изоляции, назначенные в соответствии с данными таблицы 3 должны выдерживать 160% выдерживаемого напряжения, установленного для основной изоляции.

Для оборудования, обеспеченного двойной изоляцией, в котором основная и дополнительная изоляции не могут быть испытаны отдельно, система изоляции считается усиленной изоляцией.

Примечание 3 - Когда размеры зазоров назначаются для доступных поверхностей из изоляционного материала, такая поверхность должна покрываться металлической фольгой. Дальнейшие детали должны быть определены техническими комитетами.