絕緣配合四階段設計流程

Insulation Coordination Procedure (4-Stage Flow)

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絕緣配合四階段設計流程 Insulation Coordination Procedure 絕緣配合四階段設計流程 Insulation Coordination Procedure (IEC 60071-1:2019 §5 + IEC 60071-2:2023 §H.3) 階段 1（§5.2） U_rp 代表過電壓 Representative overvoltage 系統實際承受之過電壓 階段 2（§5.3） U_cw 配合耐受 Co-ordination withstand voltage U_cw = K_c × U_rp 階段 3（§5.4） U_rw 要求耐受 Required withstand voltage U_rw = K_s × K_a × U_cw 階段 4（§5.5 + §5.10） U_w 標準絕緣水準 Standard insulation level (BIL/SIL/AC) 向上取 IEC 標準值 三類修正因子（§3.26 / §3.29 / §3.30 / §3.31） K_c 配合因子 Co-ordination factor 補償統計分散與 設備劣化（§3.26） 典型：1.05~1.15 （業界 working example） deterministic / statistical K_s 安全因子 Safety factor 考量設備老化、 製造分散（§3.31） 典型：1.05~1.10 （業界 working example） 廠商規格書通常 1.05 K_a 海拔校正因子（§3.30 + IEC 60071-2 §H.3） K_a = exp( m × H / 8150 ) H = 海拔（公尺）；m = 指數依電壓波形 m 值（§H.3.4 + Annex H Figures H.6~H.9）： • LI / 清潔工頻 PFW（power-frequency）：m = 1.0 • SI（switching impulse）：依 Figure 10 / H.7 查 gap factor 海拔修正範例（依 §H.3 計算） 範例 1：山區變電所 1500 m 設備設計：161 kV 系統，LIWV = 750 kV 海拔修正：K_a = exp(1.0 × 1500 / 8150) = 1.20 U_rw_LI = 1.20 × 750 = 900 kV → 設備選 1050 kV BIL 等級（Table 3 向上取） 關鍵：海拔升高 → 空氣密度降 → 絕緣強度降 （>1000 m 必修正，§H.3.4；<1000 m 已含於標準） （業界經驗：每升高 100 m 需 1.0~1.3% 修正） 範例 2：高原變電所 3000 m 設備設計：345 kV 系統，LIWV = 1300 kV 海拔修正：K_a = exp(1.0 × 3000 / 8150) = 1.45 U_rw_LI = 1.45 × 1300 = 1885 kV → 設備選 2050 kV BIL 等級（向上取） 關鍵：高原供電必選海拔等級設備 （青藏高原、安第斯山脈、西部開發案例） （廠商型錄常分 1000m / 2000m / 3000m / 4000m 等級） 標準絕緣水準三組（§5.5 + §5.10 Table 1/2/3） 短時間工頻耐受電壓 SDW / 雷擊衝擊耐受 LIWV / 操作衝擊耐受 SIWV（>245 kV 適用） 設備銘牌通常標 LIWV (BIL) — 採購規格書必對齊系統 Um 之 Table 2/3 標準值

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