美标开关柜关于净距

周期性出现的一个问题是关于开关设备和控制设备中导体之间或导体与接地之间的间隙的标准要求。这个问题通常指的是模糊的术语“标准”，这意味着人们对“标准”可能是什么感到困惑
。

高压断路器和开关设备组件的IEEE C37系列标准，包括C37.04
、C37.09
、C37.20.2和C37.20.3。

ANSI C37.54、C37.55、C37.57和C37.58，符合补充IEEE C37标准的测试标准
。UL 347
，适用于中压控制器（取代旧的NEMA ICS3标准）
。

除UL 347外，这些标准未规定开关设备或控制设备的最小间隙。UL 347是一个例外

，因为它提供了最小间隙
，但我们的经验表明，如果UL 347中使用的最小间隙实际用于中，则将不符合UL 347的介电测试电压水平

。

因此，如果“标准”没有规定最小间隙，制造商使用什么，用户如何知道他们收到的产品符合标准
？这个问题的答案取决于IEEE标准以及UL标准的基本理念。基本原则是，制造商可以自由地以任何方式设计设备
，前提是产品必须通过各自标准中的设计（型式）测试
。

对于UL调查的设备，这些设计测试在UL参与下进行，作为UL产品调查程序的一部分
。

标准要求制造商在设计试验期间证明产品的介电性能符合标准中给出的条件，其中允许讨论的是一分钟工频耐压试验（高电位或希波）和雷电冲击耐压试验，其显示设备的基本绝缘水平或基本脉冲水平（BIL）。例如，15 kV金属铠装开关设备的工频测试电压为36 kV，持续一分钟
，而该设备的冲击测试电压为95 kV（具有标准1.2 x 50μs波形）。

设备的介电性能受到许多因素的影响，包括：

~导体之间的距离，至外壳

~导体和相邻导电元件的形状，包括外壳的形状

~导体上的绝缘（如有）

~大气条件
，包括大气压力和湿度

~设备清洁度

~绝缘老化
。

导体的形状和附近外壳部件的形状至关重要
。在典型的开关设备或控制器部分中

，导线的方向可以是平表面朝向彼此
，或者窄边缘朝向彼此。

附近的外壳元件可以是光滑的（钢面板）
，或者可以具有突出的锐边（成型面板或结构支撑的凸缘）。导体可以平行延伸，也可以以一定角度交叉。导电接头及其突出的硬件也会影响绝缘性能。导体的外形也非常重要，这也是为什么中压设备中的母线几乎总是全圆边母线的原因。

使用方边母线时必须小心
，因为尖角需要更大的间隙以实现相同的介电性能。与圆角相比，尖角会产生更高的介电应力。

如果这还不够复杂，则增加绝缘导体和非绝缘导体的复杂性
。即使在金属包壳开关设备中，也有许多设备元件的导电材料未绝缘，例如在一次断开处
、电压或控制电源变压器上

、断路器的真空断路器和其他区域。绝缘层用于降低介电故障的可能性，并允许减少开关设备结构的尺寸
。在导体绝缘的区域
，导体之间或与地之间的空间可能比无绝缘导体的空间小得多。

开关设备或控制器内部的各种介电条件导致了这样的结论，即导体之间或导体与地面之间的最小间隙距离保证了设备将满足标准要求的介电性能。对设备设计有信心的唯一有效方法是对其进行标准要求的介电测试


。

每个制造商都制定了“规则”，制造商在设计不属于标准产品的特殊配置时使用这些规则

。此类特殊配置可能与不寻常的输入或输出电源连接（如每相大量电力电缆）、与相邻设备的特殊连接（如电力变压器或现有开关设备）
，或不寻常的部分
，如公用设施回收部分
。制造商已在先前设备的设计介电测试中验证了这些“规则”，并使用它们创建特殊安排


，以满足用户不断变化的要求
。由于这些“规则”已在之前的设计测试中得到验证
，因此无需在每次创建特殊布置时进行新的设计介电测试
。

标准还规定，介电额定值适用于低于标准的条件（温度=20 C°，压力=101.3 kPa[14.7 psi]，绝对湿度为11 g/m3）。当然
，

测试过程中很少出现标准条件
。因此，测试过程中所需的电压必须进行校正，以使其与实际测试条件相匹配，并使其与标准条件下的性能相等。

标准的要求旨在产生可重复的测试条件和参数，且不太可能受到特定测试实验室选择的影响

。

在介电测试期间
，设备
、导体和绝缘构件必须清洁无污染。

结果是，测试证明了在“理想”（和可重复）条件下的性能
，安装现场的性能将与设计测试期间获得的值不匹配。

各种标准和应用指南都承认这一点，并规定在绝缘协调研究中使用“保护裕度”
。这试图使额定电气值与实际装置中设备的实际性能相一致，在实际装置中，绝缘可能会因老化、不“理想”的大气条件
、设备和不清洁的绝缘表面以及其他因素而降低。一些文件建议保护限度为15%，但金属氧化物大型避雷器的应用指南IEEE C62.22指出
，根据应用情况
，系数为15%至30%，提到的最常见值为20%。

一些读者可能会询问IEEE C57系列标准中的间隙要求，例如C57.12.00（电力变压器）或C57.19.01（变压器套管）或

类似标准。这些标准规定了暴露在天气中的导体（如电力变压器上的套管）所需的间隙。因此
，这些应用包括暴露于雨、雪和其他影响
。因此
，这些标准不仅规定了介电测试水平，还规定了考虑到环境影响的最小间隙
。

相反，金属外壳或金属外壳开关设备内或中压电机控制中心内的导体环境被视为外壳内不受雨雪影响的室内环境。这就是为什么针对天气的导体标准不适用于金属外壳内的导体的原因。