変流器の絶縁レベルは、システム電圧および過渡過電圧によって課される電気的ストレスに耐える CT の能力を定義する仕様です。これは、CT の絶縁システムが破壊やフラッシュオーバーなしに耐えることができる最大電圧を表します。絶縁レベルは重要な安全パラメータであり、システム電圧に適合し、雷サージ、スイッチング過渡現象、その他の過電圧イベントに対して適切な保護を提供するために選択する必要があります。
CT の絶縁レベルは通常、12/28/75 kV などの一連の 3 つの電圧値として表されます。この表記では、最初の値は機器の最高電圧（Um）、2番目の値は電源周波数耐電圧（rms）、3番目の値は雷インパルス耐電圧（ピーク）を表します。たとえば、絶縁レベルが 12/28/75 kV の CT は、最大 12 kV の機器電圧向けに設計されており、28 kV rms の電力周波数試験電圧に 1 分間耐えることができ、ピーク 75 kV の雷インパルスにも耐えることができます。
機器の最高電圧 (Um) が絶縁レベル選択の主な基準となります。選択のルールは次のとおりです。Um Usys 以上。Usys は、機器が設置されるシステムの最高電圧です。 Um の標準化された値には 3.6 kV、7.2 kV、12 kV、17.5 kV、24 kV、および 36 kV があり、それぞれ最大 3.3 kV、6.6 kV、11 kV、15 kV、22 kV、および 35 kV のシステム電圧に対応します。適切な Um 値は、公称システム電圧とシステムの最大動作電圧に基づいて選択されます。
電源周波数耐電圧は、絶縁レベル表記の 2 番目の値であり、通常の動作電圧を超える継続的な AC 電圧ストレスに耐える CT の能力を表します。このテストは、システム障害またはスイッチング動作中に発生する可能性のある一時的な過電圧状態における絶縁システムの完全性を検証します。テスト電圧は指定された期間 (通常は 1 分間) 印加され、CT は破壊や過剰な漏れ電流を示してはなりません。
3 番目の耐雷インパルス電圧は、落雷やスイッチング動作によって引き起こされる過渡的な過電圧に耐える CT の能力を表します。これらの過渡現象は、立ち上がり時間 (マイクロ秒) が非常に短く、ピーク電圧が高くなります。インパルス テストはこれらの条件をシミュレートし、CT の絶縁システムが結果として生じる電気的ストレスに故障なく耐えられることを検証します。基本インパルス レベル（BIL）は、落雷が懸念される屋外および高電圧設備にとって重要なパラメータです。-
CT の物理的構造は、必要な絶縁レベルを達成できるように設計する必要があります。中電圧 CT は通常、エポキシ樹脂鋳造または油含浸紙絶縁体を使用します。-エポキシ樹脂鋳造は、優れた絶縁耐力、機械的耐久性、および環境汚染に対する耐性を備えています。油を含浸させた紙絶縁体は、最高の絶縁耐力が必要とされる一部の高電圧 CT で使用されています。{6}絶縁材料の選択と絶縁の厚さは、必要な絶縁レベルと使用環境によって決まります。
絶縁レベルによって、CT の物理的寸法も決まります。絶縁レベルが高くなるほど、沿面距離と空間距離が長くなり、絶縁体が厚く、全体の寸法が大きくなります。これは、CT の設置面積、重量、設置要件に影響します。制御された環境での屋内アプリケーションの場合、必要な絶縁レベルは、CT が環境汚染や雷サージにさらされる屋外アプリケーションよりも低い場合があります。
基本的な絶縁レベルの値に加えて、CT の絶縁システムも、設置内の他の機器の絶縁レベルと調整する必要があります。絶縁調整プロセスにより、CT の絶縁耐力がシステム内のサージ保護デバイスやその他の機器と互換性があることが保証されます。これにより、CT が絶縁システム内で最も弱いリンクとなり、フラッシュオーバーが発生してシステム障害を引き起こす可能性がなくなります。
断熱レベルは、設置場所の標高にも基づいて選択する必要があります。より高い高度では、空気密度の低下により空気の破壊電圧が低下するため、絶縁クリアランスを増やす必要があります。標準断熱レベル値は通常、海抜 1,000 メートルまでの設置に対して指定されます。標高が高い場合は、断熱レベルの値を調整するか、追加のクリアランスを設ける必要があります。
絶縁レベルのテストは、CT の製造と試運転に不可欠な部分です。電源周波数耐性テストは、絶縁システムの完全性を検証するためにすべての CT に対して実行されます。雷インパルス試験は、サンプルベースで、または重要なアプリケーションのユニットごとに実行されます。部分放電試験は、早期故障につながる可能性のある絶縁欠陥を検出するためにも実行されます。これらのテストにより、CT が指定された絶縁レベルを満たしており、耐用年数を通じて確実に動作することが確認されます。
要約すると、変流器の絶縁レベルは、特定のシステム電圧および環境条件に対する変流器の適合性を決定する基本的な仕様です。 CT 設置の安全性と信頼性を確保するには、-システム電圧、高度、環境要因に基づいて-絶縁レベルを適切に選択することが不可欠です。