安全因子
Safety Factor
別名:安全係數、Ks
安全因子(K_s)為套用大氣校正後應用於 U_cw 以得 U_rw 之整體因子,涵蓋老化、製造公差、污染等非大氣差異。IEC 60071-2 建議內部絕緣 K_s = 1.15、外部絕緣 K_s = 1.05。依 IEC 60071-1 §3.31。
白話說明
安全因子是「考量絕緣不會永遠像新的一樣」的折減倍數——試驗時設備是全新的、在實驗室標準條件下做耐壓,實際運轉 20~30 年後絕緣會老化、表面可能有污穢、製造時也會有個體差異,所以要把 U_cw 再放大一個係數(1.05~1.15)才是 U_rw。
完整定義
於套用大氣校正因子(若需要)後、應用於配合耐受電壓之整體因子,以得到要求耐受電壓;用以涵蓋實際運轉壽命期間與標準耐受電壓試驗條件之間所有其他介電強度差異。
標準原文 (Original Text)
safety factor K_s: overall factor to be applied to the co-ordination withstand voltage, after the application of the atmospheric correction factor (if required), to obtain the required withstand voltage, accounting for all other differences in dielectric strength between the conditions in service during life time and those in the standard withstand voltage test
符號:K_s 設計關係:U_rw = K_s · K_t · U_cw (若為內部絕緣無 K_t:U_rw = K_s · U_cw) IEC 60071-2 建議之 K_s 典型值: - 內部絕緣:K_s = 1.15(考量老化、製造公差) - 外部絕緣:K_s = 1.05(大氣校正另計於 K_t) K_s 涵蓋之因素: 1. 絕緣材料於運轉壽命期間之老化(熱老化、機械疲勞) 2. 製造公差與品質差異(同批貨之耐壓分布) 3. 污染、濕度、機械應力等運轉環境因素(非大氣壓力相關) 4. 試驗方法本身之重複性與量測不確定度 注意:K_s 與 K_t(§3.29)為獨立因子,K_t 僅涵蓋大氣條件差異(壓力、溫度、濕度)且僅適用於外部絕緣。
生活比喻
安全因子就像買鞋時挑比腳大一號——腳會腫、鞋底會磨、鞋墊會壓縮,剛好合腳的鞋半年後會變緊。絕緣也一樣,剛出廠合格不代表 30 年後還合格,所以買家要主動要求 1.15× 的保守規格。
為何重要
K_s 是採購方保護自己的工具——若契約只要 U_cw,10 年後絕緣老化故障頻發,設備可能剛出廠就在規格邊緣徘徊。加上 K_s 後設備廠須設計比 U_rw 更大的實際耐壓才能通過試驗,就有了耐久性緩衝。K_s 數值依 IEC 60071-2 Clause 5.5 取值,敏感場域(核電、變電所內部)可協議提高。
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