配合因子
Coordination Factor
別名:協調因子、Kc
配合因子(K_c)為代表過電壓乘以後得到配合耐受電壓之因子:U_cw = K_c × U_rp。反映絕緣不連續性與過電壓統計性質。依 IEC 60071-1 §3.26;選值方法見 60071-2(確定性法 vs 統計法)。
白話說明
配合因子是「把過電壓值放大成絕緣要耐受值」的倍數——因為絕緣本身會老化、空氣中可能有污穢、實際過電壓也有機率超過計算最大值,所以要乘一個大於 1 的係數緩衝。非自恢復絕緣(變壓器繞組)用較保守的 1.0~1.15;自恢復絕緣(空氣間隙)可用統計法降低 K_c。
完整定義
代表過電壓值必須乘以之因子,以得到配合耐受電壓值。
標準原文 (Original Text)
co-ordination factor K_c: factor by which the value of the representative overvoltage must be multiplied in order to obtain the value of the co-ordination withstand voltage
符號:K_c 設計關係:U_cw = K_c · U_rp 配合因子反映兩大不確定性: 1. **絕緣不連續性(dispersion of insulation characteristics)**:同型絕緣在生產公差、老化、污染下之耐壓分布 2. **過電壓統計性質(statistical nature of overvoltages)**:實際過電壓之峰值、波形、發生頻率之隨機性 選值方法(IEC 60071-2): - **確定性法(deterministic method)**:用於非自恢復絕緣(NSI, §3.5),取 K_c = 1.0~1.15 涵蓋最大估計過電壓 - **統計法(statistical method)**:用於自恢復絕緣(SRI, §3.4),依絕緣之統計耐壓分布與過電壓分布計算風險,使失效率低於效能準則
生活比喻
配合因子就像冷氣機選型的「過載容量倍率」——算出房間冷氣需求後要乘 1.2~1.3 倍,考慮夏天門窗開關、人員進出、尖峰時段等不確定性。比例越大越保守但成本越高,要找出合理平衡。
為何重要
K_c 的選擇取決於絕緣型式與設計方法——實務上內部絕緣(變壓器繞組、電纜絕緣層)採確定性法取 1.05~1.15;外部絕緣(GIS 之間隙、架空線間距)採統計法並以 IEC 60071-2 Annex F 公式或圖表(依絕緣統計耐壓標準差、過電壓累積機率)查值。K_c 太小會使絕緣配合風險超標,太大則設備過度設計成本激增。
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