我們偶爾會收到用戶或其安裝承包商關(guān)于用戶與金屬封閉開關(guān)設(shè)備的電纜連接絕緣的需求的詢問。用戶的電纜連接必須絕緣到與開關(guān)設(shè)備本身所需的相同性能水平。用戶的電纜連接通常按照制造商的說明用膠帶絕緣，或者可以使用大多數(shù)開關(guān)設(shè)備制造商提供的可選預(yù)制套管絕緣。

   ANSI/IEEE C37.20.2 金屬封閉開關(guān)設(shè)備將“金屬封閉”定義為“主母線導(dǎo)體和連接處均覆蓋絕緣材料”的開關(guān)設(shè)備（第 3.1.5.e 條）。該標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)解釋了第 7.9 條要求一次導(dǎo)體和連接絕緣的基本原理，其中（部分）說：

這種絕緣覆層是金屬封閉開關(guān)設(shè)備的要求，用于較大限度地減少電弧故障的可能性，并防止因異物瞬間接觸裸露的母線而導(dǎo)致母線故障的發(fā)展。該絕緣覆層通常只是一次絕緣系統(tǒng)的一部分，在這種情況下，該絕緣覆層的外表面不會處于接地電位。因此，不應(yīng)假定人員可以完全安全地接觸該絕緣覆蓋物。

連接處必須絕緣

C37.20.2 使用術(shù)語“連接”，其中包括與主母線的任何連接，特別是包括用戶與開關(guān)設(shè)備的電源連接（電纜連接端頭、母線管道連接等）。所有連接都必須絕緣。

減少故障可能性

ANSI/IEEE 金屬封閉開關(guān)設(shè)備需要絕緣的初級導(dǎo)體。通常假設(shè)這是為了讓設(shè)備更緊湊，但這只是一個次要的考慮。在金屬封閉開關(guān)設(shè)備中使用絕緣導(dǎo)體的真正目的是減少發(fā)生電弧故障的可能性。有許多技術(shù)論文強(qiáng)調(diào)絕緣導(dǎo)體在降低電弧故障可能性方面的價值。絕緣是絕緣系統(tǒng)的一個組成部分在 ANSI/IEEE 開關(guān)設(shè)備中，絕緣覆蓋物不是開關(guān)設(shè)備的整個絕緣系統(tǒng)，而實(shí)際上是絕緣、支撐和導(dǎo)體周圍空氣協(xié)調(diào)系統(tǒng)的一部分。要求覆蓋母線的絕緣層能承受導(dǎo)體和絕緣外表面之間的額定線電壓一分鐘（條款 6.2.1.3，母線絕緣試驗(yàn)）。要在整體設(shè)計(jì)的背景下理解此要求，可將此要求視為絕緣本身的一分鐘工頻測試。對于 15 kV 開關(guān)設(shè)備，這將需要在母線或?qū)w絕緣層上進(jìn)行 15 kV 的一分鐘耐壓測試。

整套設(shè)備一分鐘工頻耐壓試驗(yàn)要求為36kV。因此，標(biāo)準(zhǔn)要求絕緣本身至少具有 15 kV/36 kV，或剛好超過系統(tǒng)總絕緣能力的 40%。這意味著在 15 kV 開關(guān)設(shè)備中，多達(dá) 60% 的絕緣完整性包含在導(dǎo)體周圍的空氣中。因此，如果用戶的電源端子沒有覆蓋絕緣層，則絕緣系統(tǒng)介電強(qiáng)度的 40% 左右會丟失。

絕緣外表面不處于接地電位 本段的最后部分提醒用戶標(biāo)準(zhǔn)，絕緣外表面不處于接地電位，因此觸摸是不安全的。開關(guān)設(shè)備中的帶電絕緣導(dǎo)體必須被視為帶電導(dǎo)體。

其他注意事項(xiàng)

開關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)的絕緣能力是介電性能、制造成本、設(shè)備尺寸、組裝和安裝的簡易性以及許多其他因素之間仔細(xì)考慮的平衡。制造商尋求較大限度地減少各種設(shè)計(jì)之間的差異（例如，1,200 A、2,000 A、3,000A 和 4,000 A 配置之間）并較大限度地利用各種設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)組件。相間導(dǎo)體間距在每個制造商的設(shè)計(jì)中都是標(biāo)準(zhǔn)化的，導(dǎo)體的尺寸會有所不同以適應(yīng)連續(xù)電流額定值。因此，較低的連續(xù)電流設(shè)計(jì)可能看起來有足夠的間隙，因此它們不需要對用戶的電源電纜連接端頭進(jìn)行絕緣。然而，這是不明智的，因?yàn)橥姴考g看似足夠的相間間隙并不一定意味著足夠的相間間隙。

此外，制造商必須考慮工頻電壓耐受能力（如本期前文所述），還必須考慮沖擊耐受能力。制造商進(jìn)行雷電沖擊耐受測試以驗(yàn)證其設(shè)計(jì)的性能。如果電纜連接端頭沒有絕緣，設(shè)計(jì)為具有絕緣用戶電源電纜連接端頭的設(shè)備不太可能滿足設(shè)計(jì)的雷電沖擊耐受性能水平。

一些用戶要求特殊設(shè)計(jì)以適應(yīng)未絕緣的用戶電纜連接，例如在相之間以及用戶電纜連接區(qū)域的外相和接地之間安裝絕緣屏障。這樣做是可以的，但由于以下原因通常是不可取的：由于電纜連接本身不會絕緣，這會導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備不符合金屬封閉開關(guān)設(shè)備的 ANSI/IEEE C37.20.2 標(biāo)準(zhǔn)。

增加屏障會增加設(shè)備的成本。

制造商可能會增加屏障，但可能沒有對ANSI/IEEE C37.20.2 進(jìn)行設(shè)計(jì)測試，以驗(yàn)證設(shè)備是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的介電性能要求，包括工頻（一分鐘）耐受電壓和雷電沖擊耐受能力電壓電平。

相間/相外屏障的添加增加了電纜連接端頭的“混亂”。如果必須拆除障礙物以便為檢查主母線提供通道，則屏蔽會使操作更加困難，并且還可能使主母線區(qū)域不太可能被定期檢查。此外，如果在維護(hù)期間移除了屏障并且沒有更換，則設(shè)備的介電能力會受到損害。

總結(jié):

金屬封閉開關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)要求用戶電纜連接端頭必須絕緣。

絕緣能夠降低發(fā)生電弧故障的可能性。

絕緣需要滿足標(biāo)準(zhǔn)的介電性能水平。