周期性出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是關(guān)于開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備中導(dǎo)體之間或?qū)w與接地之間的間隙的標(biāo)準(zhǔn)要求。這個(gè)問(wèn)題通常指的是模糊的術(shù)語(yǔ)“標(biāo)準(zhǔn)”，這意味著人們對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)”可能是什么感到困惑。

高壓斷路器和開關(guān)設(shè)備組件的IEEE C37系列標(biāo)準(zhǔn)，包括C37.04、C37.09、C37.20.2和C37.20.3。

ANSI C37.54、C37.55、C37.57和C37.58，符合補(bǔ)充IEEE C37標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。UL 347，適用于中壓控制器（取代舊的NEMA ICS3標(biāo)準(zhǔn)）。

除UL 347外，這些標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定開關(guān)設(shè)備或控制設(shè)備的最小間隙。UL 347是一個(gè)例外，因?yàn)樗峁┝俗钚￠g隙，但我們的經(jīng)驗(yàn)表明，如果UL 347中使用的最小間隙實(shí)際用于產(chǎn)品中，則產(chǎn)品將不符合UL 347的介電測(cè)試電壓水平。

因此，如果“標(biāo)準(zhǔn)”沒(méi)有規(guī)定最小間隙，制造商使用什么，用戶如何知道他們收到的產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)？這個(gè)問(wèn)題的答案取決于IEEE標(biāo)準(zhǔn)以及UL標(biāo)準(zhǔn)的基本理念。基本原則是，制造商可以自由地以任何方式設(shè)計(jì)設(shè)備，前提是產(chǎn)品必須通過(guò)各自標(biāo)準(zhǔn)中的設(shè)計(jì)（型式）測(cè)試。

對(duì)于UL調(diào)查的設(shè)備，這些設(shè)計(jì)測(cè)試在UL參與下進(jìn)行，作為UL產(chǎn)品調(diào)查程序的一部分。標(biāo)準(zhǔn)要求制造商在設(shè)計(jì)試驗(yàn)期間證明產(chǎn)品的介電性能符合標(biāo)準(zhǔn)中給出的條件，其中允許討論的是一分鐘工頻耐壓試驗(yàn)（高電位或希波）和雷電沖擊耐壓試驗(yàn)，其顯示設(shè)備的基本絕緣水平或基本脈沖水平（BIL）。例如，15 kV金屬鎧裝開關(guān)設(shè)備的工頻測(cè)試電壓為36 kV，持續(xù)一分鐘，而該設(shè)備的沖擊測(cè)試電壓為95 kV（具有標(biāo)準(zhǔn)1.2 x 50μs波形）。

設(shè)備的介電性能受到許多因素的影響，包括：

~導(dǎo)體之間的距離，至外殼

~導(dǎo)體和相鄰導(dǎo)電元件的形狀，包括外殼的形狀

~導(dǎo)體上的絕緣（如有）

~大氣條件，包括大氣壓力和濕度

~設(shè)備清潔度

~絕緣老化。

導(dǎo)體的形狀和附近外殼部件的形狀至關(guān)重要。在典型的開關(guān)設(shè)備或控制器部分中，導(dǎo)線的方向可以是平表面朝向彼此，或者窄邊緣朝向彼此。

附近的外殼元件可以是光滑的（鋼面板），或者可以具有突出的銳邊（成型面板或結(jié)構(gòu)支撐的凸緣）。導(dǎo)體可以平行延伸，也可以以一定角度交叉。導(dǎo)電接頭及其突出的硬件也會(huì)影響絕緣性能。導(dǎo)體的外形也非常重要，這也是為什么中壓設(shè)備中的母線幾乎總是全圓邊母線的原因。

使用方邊母線時(shí)必須小心，因?yàn)榧饨切枰蟮拈g隙以實(shí)現(xiàn)相同的介電性能。與圓角相比，尖角會(huì)產(chǎn)生更高的介電應(yīng)力。

如果這還不夠復(fù)雜，則增加絕緣導(dǎo)體和非絕緣導(dǎo)體的復(fù)雜性。即使在金屬包殼開關(guān)設(shè)備中，也有許多設(shè)備元件的導(dǎo)電材料未絕緣，例如在一次斷開處、電壓或控制電源變壓器上、斷路器的真空斷路器和其他區(qū)域。絕緣層用于降低介電故障的可能性，并允許減少開關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)的尺寸。在導(dǎo)體絕緣的區(qū)域，導(dǎo)體之間或與地之間的空間可能比無(wú)絕緣導(dǎo)體的空間小得多。

開關(guān)設(shè)備或控制器內(nèi)部的各種介電條件導(dǎo)致了這樣的結(jié)論，即導(dǎo)體之間或?qū)w與地面之間的最小間隙距離保證了設(shè)備將滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的介電性能。對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)有信心的唯一有效方法是對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)要求的介電測(cè)試。

每個(gè)制造商都制定了“規(guī)則”，制造商在設(shè)計(jì)不屬于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的特殊配置時(shí)使用這些規(guī)則。此類特殊配置可能與不尋常的輸入或輸出電源連接（如每相大量電力電纜）、與相鄰設(shè)備的特殊連接（如電力變壓器或現(xiàn)有開關(guān)設(shè)備），或不尋常的部分，如公用設(shè)施回收部分。制造商已在先前設(shè)備的設(shè)計(jì)介電測(cè)試中驗(yàn)證了這些“規(guī)則”，并使用它們創(chuàng)建特殊安排，以滿足用戶不斷變化的要求。由于這些“規(guī)則”已在之前的設(shè)計(jì)測(cè)試中得到驗(yàn)證，因此無(wú)需在每次創(chuàng)建特殊布置時(shí)進(jìn)行新的設(shè)計(jì)介電測(cè)試。

標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定，介電額定值適用于低于標(biāo)準(zhǔn)的條件（溫度=20 C°，壓力=101.3 kPa[14.7 psi]，絕對(duì)濕度為11 g/m3）。當(dāng)然，

測(cè)試過(guò)程中很少出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)條件。因此，測(cè)試過(guò)程中所需的電壓必須進(jìn)行校正，以使其與實(shí)際測(cè)試條件相匹配，并使其與標(biāo)準(zhǔn)條件下的性能相等。

標(biāo)準(zhǔn)的要求旨在產(chǎn)生可重復(fù)的測(cè)試條件和參數(shù)，且不太可能受到特定測(cè)試實(shí)驗(yàn)室選擇的影響。

在介電測(cè)試期間，設(shè)備、導(dǎo)體和絕緣構(gòu)件必須清潔無(wú)污染。

結(jié)果是，測(cè)試證明了在“理想”（和可重復(fù)）條件下的性能，安裝現(xiàn)場(chǎng)的性能將與設(shè)計(jì)測(cè)試期間獲得的值不匹配。各種標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用指南都承認(rèn)這一點(diǎn)，并規(guī)定在絕緣協(xié)調(diào)研究中使用“保護(hù)裕度”。這試圖使額定電氣值與實(shí)際裝置中設(shè)備的實(shí)際性能相一致，在實(shí)際裝置中，絕緣可能會(huì)因老化、不“理想”的大氣條件、設(shè)備和不清潔的絕緣表面以及其他因素而降低。一些文件建議保護(hù)限度為15%，但金屬氧化物大型避雷器的應(yīng)用指南IEEE C62.22指出，根據(jù)應(yīng)用情況，系數(shù)為15%至30%，提到的最常見值為20%。

一些讀者可能會(huì)詢問(wèn)IEEE C57系列標(biāo)準(zhǔn)中的間隙要求，例如C57.12.00（電力變壓器）或C57.19.01（變壓器套管）或類似標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了暴露在天氣中的導(dǎo)體（如電力變壓器上的套管）所需的間隙。因此，這些應(yīng)用包括暴露于雨、雪和其他影響。因此，這些標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了介電測(cè)試水平，還規(guī)定了考慮到環(huán)境影響的最小間隙。相反，金屬外殼或金屬外殼開關(guān)設(shè)備內(nèi)或中壓電機(jī)控制中心內(nèi)的導(dǎo)體環(huán)境被視為外殼內(nèi)不受雨雪影響的室內(nèi)環(huán)境。這就是為什么針對(duì)天氣的導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)不適用于金屬外殼內(nèi)的導(dǎo)體的原因。

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