多年來，在金屬封閉開關(guān)設(shè)備中使用非屏蔽絕緣電纜來連接電壓互感器 (VT)、控制電源變壓器 (CPT)、避雷器等設(shè)備已成為常見做法通常，使用中壓電纜對于電壓互感器等電流很小的連接好處很多，如靈活走線，不需要保證空氣絕緣距離，經(jīng)濟(jì)等等。
所使用的電纜所施加的電壓比使用屏蔽的相同電纜（例如，在 38 kV 開關(guān)設(shè)備中使用的 15 kV 電纜）所能使用的電壓更高。有時，會被問及中壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)是否允許這樣做。答案是肯定的，這完全符合 ANSI/IEEE 標(biāo)準(zhǔn)和 NEC?，因為電纜的應(yīng)用與“普通”屏蔽電纜應(yīng)用不同。
在“普通”屏蔽電纜應(yīng)用中，電纜位于接地金屬屏蔽層內(nèi)，將接地層直接放置在電纜絕緣層附近。對于屏蔽電纜，電纜絕緣提供整個介電完整性，并且必須能夠處理與額定系統(tǒng)電壓相關(guān)的全部介電水平。應(yīng)用于開關(guān)設(shè)備時，電纜絕緣層上的介電應(yīng)力大不相同。中壓開關(guān)設(shè)備的介電水平如下所示。
用于開關(guān)柜外配電系統(tǒng)布線的電力電纜必須屏蔽。同心外屏蔽的目的是使介電場均勻，為電纜絕緣提供均勻的介電應(yīng)力。根據(jù) NFPA 70?-2011 NEC 第 310.10(E) 條，安裝在 2,000 伏以上運行的永久性裝置中的電纜需要這種屏蔽。但是，NEC 第 300 條不適用于構(gòu)成設(shè)備組成部分的導(dǎo)體，例如工廠組裝的控制設(shè)備或列出的使用設(shè)備，如NEC 第 300.1(B) 條所述。因此，使用非屏蔽電纜作為設(shè)備的組成部分符合 NEC 的要求。
我們的開關(guān)設(shè)備符合適用的要求
ANSI/IEEE 開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)（C37.20.2，金屬鎧裝開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，或 C37.20.3，金屬封閉式斷續(xù)器開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)）。與 1969 年版本（當(dāng)時是 ANSI/IEEE C37.20 的一部分）相比，與絕緣相關(guān)的要求沒有顯著變化。該標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)允許在中壓開關(guān)設(shè)備中使用電纜進(jìn)行連接。
ANSI/IEEEC37.20.2-1999 的第 6.2.1.3 條（或 ANSI/IEEE C37.20.3-2001 的類似第 6.2.7.1 條）中包含對導(dǎo)體（無論是剛性還是柔性）的絕緣要求，該條定義了用于母線的絕緣試驗要求。這個特殊條款通常被稱為“錫箔測試”，簡單地說，要求將錫箔（或類似的柔性導(dǎo)體）包裹在絕緣樣品的外部，并連接到工頻高電位測試裝置。導(dǎo)體接地，外部箔在全額定線路電壓（4.76 kV、8.25 kV、15kV 或 38 kV，根據(jù)開關(guān)設(shè)備額定值）下通電一分鐘。如果絕緣成功地經(jīng)受住了該測試，則它滿足在中壓開關(guān)設(shè)備中使用的要求。
摘錄ANSI/IEEE C37.20.2-1999第6.2.1.3條正文，供參考：
6.2.1.3母線絕緣試驗
絕緣母線樣品應(yīng)在額定工頻下具有額定最大電壓，該電壓從導(dǎo)體施加到有效覆蓋絕緣外表面但距離樣品端部足夠遠(yuǎn)以能夠承受試驗電壓的電極。絕緣母線樣品應(yīng)具有制造商設(shè)計中使用的典型母線、彎頭、接頭和接頭的結(jié)構(gòu)。交流試驗電壓的值應(yīng)不小于表 1 所示的相應(yīng)額定最大電壓。交流試驗電壓的峰值應(yīng)大于或等于 rms 值的 1.414 倍，波形應(yīng)基本為正弦波.試驗電壓應(yīng)施加 1 分鐘。
“箔片測試”的實際效果，是要求絕緣本身存在一定的最低絕緣水平，并且可以得到所需絕緣水平的平衡，通過使用絕緣支撐、空氣間隙或制造商選擇的任何方法。為了正確看待這一點，請考慮 15 kV 級設(shè)備的情況。對于15kV開關(guān)柜，成套設(shè)備的額定高電位（60Hz耐壓）為36kV，電纜的絕緣必須至少承受該等級的15kV（約40%）。其余 60%（左右）的介電能力由絕緣支撐、空氣間隙等提供。IEEE中壓開關(guān)設(shè)備設(shè)計用于連接 VT、CPT、避雷器和類似連接的非屏蔽電纜方面擁有幾十年的經(jīng)驗，具有出色的現(xiàn)場經(jīng)驗。
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