मुफ्त टूल · IEEE C62.22 / IEC 60099-5 · इंसुलेशन कोऑर्डिनेशन · क्रॉस-डिसिप्लिनरी

इंसुलेशन कोऑर्डिनेशन

IEEE C62.22 और IEC 60099-4/5 के अनुसार MOV अरेष्टर चयन। सुरक्षा स्तर (APL), सुरक्षा अनुपात (BIL/APL), यात्रा तरंग voltage, पृथक्करण दूरी की जाँच, और वितरण/मध्यवर्ती/स्थानक वर्ग अनुशंसित। क्रॉस-डिसिप्लिनरी — किसी भी HV/MV प्रणाली पर लागू। सौर संदर्भ: PCS ट्रांसफॉर्मर, सबस्टेशन स्विचगियर, और संग्रह प्रणाली के लिए अरेष्टर चयन।

सिस्टम और उपकरण
उपकरण प्रतिरोध स्तर
BSL = संरक्षित उपकरण का स्विचन इंपुल्स प्रतिरोध स्तर।
IEEE C62.22 §5: PM_L ≥ 20% for self-restoring insulation (transformers, cable terminations), PM_S ≥ 15% for switching impulse withstand.
अरेष्टर पैरामीटर
MCOV = अधिकतम निरंतर संचालन वोल्टेज जो अरेष्टर बिना क्षरण के सहन कर सकता है।
अरेष्टर और संरक्षित उपकरण (ट्रांसफॉर्मर, स्विचगियर) के बीच भौतिक दूरी।
अरेष्टर सुरक्षा स्तर (डेटाशीट)
LPL = निर्माता डेटाशीट से लाइटनिंग सुरक्षा स्तर (10 kA या 20 kA पर डिस्चार्ज)।
SPL = निर्माता डेटाशीट से स्विचन सुरक्षा स्तर (500 A पर डिस्चार्ज)।
अस्थायी ओवरवोल्टेज (TOV)
अपेक्षित अस्थायी ओवरवोल्टेज (kV rms) — TOV स्टडी से या मैन्युअल।
TOV इवेंट की अवधि (सेकंड में)। IEEE C62.22 TOV कर्व से अनुमेय ओवरवोल्टेज निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
अरेष्टर का रेटेड वोल्टेज (Ur) — निर्माता डेटाशीट से।
ऊर्जा ड्यूटी
सर्ज ऊर्जा ड्यूटी (kJ/kV MCOV में) — TOV स्टडी से। डिफ़ॉल्ट 5 kJ/kV सामान्य है।
अरेष्टर वर्ग ऑटो-डिटेक्शन को ओवरराइड करें।
कोऑर्डिनेशन परिणाम
लाइटनिंग सुरक्षा मार्जिन PM_L
—
≥ 20% (सेल्फ-रेस्टोरिंग इंसुलेशन)
स्विचन सुरक्षा मार्जिन PM_S
—
≥ 15% (स्विचन इंपुल्स)
उपकरण टर्मिनल पर प्रभावी LPL—
उपकरण टर्मिनल पर प्रभावी SPL—
उपकरण पर सुधारा PM_L—
उपकरण पर सुधारा PM_S—
एक-तरफा यात्रा समय (τ)—
TOV क्षमता
—
ऊर्जा ड्यूटी
—
अनुशंसित अरेष्टर वर्ग—
अरेष्टर चयन तालिका
मानक MCOV रेटिंग। हरे रंग की पंक्तियाँ सभी जाँच पास करती हैं।
MCOV (kV) रेटेड V (kV) LPL (kVp) SPL (kVp) PM_L (%) PM_S (%) TOV ऊर्जा अनु.
IEEE C62.22 §5: PM_L ≥ 20%, PM_S ≥ 15%。TOV per IEEE C62.22 §6. ऊर्जा per IEC 60099-4.
कोऑर्डिनेशन रिपोर्ट निर्यात करें
IEEE C62.22 रिपोर्ट प्राप्त करने के लिए ईमेल दर्ज करें।
Worked Example — 11 kV cable-fed substation
PASS Adequate insulation coordination — all criteria PASS. PM_L=265.4% ≥ 20%, PM_S=476.9% ≥ 15%, TOV within capability, energy within class rating.
लाइटनिंग सुरक्षा मार्जिन PM_L
265.38%
≥ 20% (सेल्फ-रेस्टोरिंग इंसुलेशन)
स्विचन सुरक्षा मार्जिन PM_S
476.92%
≥ 15% (स्विचन इंपुल्स)
TOV क्षमताPASS — 1.8× rated voltage
ऊर्जा ड्यूटीPASS — 42 kJ
अनुशंसित अरेष्टर वर्गDistribution class (IEEE C62.22 Class A)
Methodology & Formula Reference

1. Lightning Protective Margin (PM_L)
PM_L = (BIL / LPL − 1) × 100% — IEEE C62.22 §5
Pass if PM_L ≥ 20% for self-restoring insulation.

PM_L = (BIL / LPL - 1) × 100
pm_l_pass = PM_L >= 20

2. Switching Protective Margin (PM_S)
PM_S = (BSL / SPL − 1) × 100% — IEEE C62.22 §5
Pass if PM_S ≥ 15% for switching impulse.

PM_S = (BSL / SPL - 1) × 100
pm_s_pass = PM_S >= 15

3. Separation Distance Voltage Correction
ΔV due to travel time: ΔV = 2 × τ × (rate of rise)
Effective level at equipment = datasheet level + ΔV

τ = d / v   (one-way travel time in µs)
ΔV_L = 2 × τ × (LPL / 1 µs)   (lightning, 1 µs front)
ΔV_S = 2 × τ × (SPL / 50 µs)  (switching, 50 µs front)
effectiveLPL = LPL + ΔV_L
effectiveSPL = SPL + ΔV_S

4. Corrected Protective Margins at Equipment
Margins using effective protective levels at equipment terminals.

correctedPM_L = (BIL / effectiveLPL - 1) × 100
correctedPM_S = (BSL / effectiveSPL - 1) × 100

5. TOV Capability Check
IEEE C62.22 §6 TOV-withstand curve: duration → allowable factor × rated voltage.
E.g. 1 s → 1.8×, 10 s → 1.3×, 60 s → 1.2×, 3600 s → 1.0×.

allowableTOV = factor(tovDurationS) × arresterRatedVoltageKV
tovCapabilityPass = tovExpectedKV <= allowableTOV

6. Energy Duty Check
Expected energy = energyDutyKJkV × MCOV (kJ)
Class thresholds: Distribution ≤ 1500 kJ, Intermediate ≤ 2500 kJ, Station ≤ 4000 kJ.

energyRequired_kJ = energyDutyKJkV × mcovKV
energyDutyPass = energyRequired_kJ <= classEnergyThreshold

7. Arrester Class Selection (IEEE C62.22)
Distribution (Class A): system ≤ 52 kV AND LPL ≤ 100 kVp
Intermediate (Class B): 52 kV < system ≤ 345 kV OR LPL > 100 kVp
Station (Class C): system > 345 kV OR LPL > 150 kVp

पूर्ण TOV अध्ययन या आर्क फ्लैश कोऑर्डिनेशन चाहिए?
FrameAI स्वचालित रूप से पूर्ण सबस्टेशन वन-लाइन आरेखों को संसाधित करता है — इंसुलेशन कोऑर्डिनेशन, TOV, शॉर्ट-सर्किट, आर्क फ्लैश।
इलेक्ट्रिकल टूल्स देखें →
संबंधित टूल्स
TOV अध्ययन (IEEE C37.06) आर्क फ्लैश अध्ययन (IEEE 1584) रिले कोऑर्डिनेशन (IEC 60947-2) बसबार रेटिंग (IEC 60871-1)

FAQ

PM_L और सुरक्षा अनुपात में क्या अंतर है?
PM_L = (BIL/LPL − 1) × 100%। सुरक्षा अनुपात APL = max(MCOV, डिस्चार्ज वोल्टेज) का उपयोग करता है। IEEE C62.22 §5: PM_L ≥ 20%, PM_S ≥ 15%。
पृथक्करण दूरी सुरक्षा स्तर को क्यों प्रभावित करती है?
यात्रा तरंगें ΔV ≈ 2 × (d/v) × (राइज रेट) उत्पन्न करती हैं। 50 मीटर केबल भी लाइटनिंग के लिए महत्वपूर्ण सुधार देता है।
TOV क्षमता जाँच कैसे काम करती है?
IEEE C62.22 §6 TOV कर्व: अवधि → अनुमेय ओवरवोल्टेज गुणक × रेटेड वोल्टेज। उदा: 1 s → 1.8×, 10 s → 1.3×.
स्टेशन/इंटरमीडिएट/डिस्ट्रीब्यूशन कब चुनें?
डिस्ट्रीब्यूशन ≤ 52 kV, LPL ≤ 100 kVp, ऊर्जा < 1500 kJ। इंटरमीडिएट 52–345 kV या LPL > 100 kVp। स्टेशन > 345 kV या LPL > 150 kVp।
सौर-विशिष्ट संदर्भ?
33 kV सौर PCS ट्रांसफॉर्मर: 24 kV या 30 kV MCOV, LPL ≈ 78 kVp। BESS/हाइब्रिड at 132/220 kV: स्टेशन क्लास at PCC।
TOV स्टडी से ऊर्जा ड्यूटी कैसे निर्धारित होती है?
ऊर्जा (kJ/kV MCOV) TOV स्टडी से — सामान्यतः 33 kV के लिए 4–6 kJ/kV, EHV के लिए 8–12 kJ/kV। क्लास सीमाओं के विरुद्ध जाँचें।