绝缘电缆中压开关柜应用

多年来，在金属封闭开关设备中使用非屏蔽绝缘电缆来连接电压互感器 (VT)、控制电源变压器 (CPT)、避雷器等设备已成为常见做法通常，

使用中压电缆对于电压互感器等电流很小的连接好处很多，如灵活走线，不需要保证空气绝缘距离，经济等等。

所使用的电缆所施加的电压比使用屏蔽的相同电缆（例如，在 38 kV 开关设备中使用的 15 kV 电缆）所能使用的电压更高。有时，会被问及中压开关设备标准是否允许这样做。答案是肯定的，这完全符合 ANSI/IEEE 标准和 NEC®，因为电缆的应用与“普通”屏蔽电缆应用不同。

在“普通”屏蔽电缆应用中，电缆位于接地金属屏蔽层内，将接地层直接放置在电缆绝缘层附近。对于屏蔽电缆，电缆绝缘提供整个介电完整性，并且必须能够处理与额定系统电压相关的全部介电水平。应用于开关设备时，电缆绝缘层上的介电应力大不相同。中压开关设备的介电水平如下所示。

用于开关柜外配电系统布线的电力电缆必须屏蔽。同心外屏蔽的目的是使介电场均匀，为电缆绝缘提供均匀的介电应力。根据 NFPA 70®-2011 NEC 第 310.10(E) 条，安装在 2,000 伏以上运行的永久性装置中的电缆需要这种屏蔽。但是，NEC 第 300 条不适用于构成设备组成部分的导体，例如工厂组装的控制设备或列出的使用设备，如NEC 第 300.1(B) 条所述。因此，使用非屏蔽电缆作为设备的组成部分符合 NEC 的要求。

我们的开关设备符合适用的要求

ANSI/IEEE 开关设备标准（C37.20.2，金属铠装开关设备标准，或 C37.20.3，金属封闭式断续器开关设备标准）。与 1969 年版本（当时是 ANSI/IEEE C37.20 的一部分）相比，与绝缘相关的要求没有显着变化。该标准继续允许在中压开关设备中使用电缆进行连接。

ANSI/IEEEC37.20.2-1999 的第 6.2.1.3 条（或 ANSI/IEEE C37.20.3-2001 的类似第 6.2.7.1 条）中包含对导体（无论是刚性还是柔性）的绝缘要求，该条定义了用于母线的绝缘试验要求。这个特殊条款通常被称为“锡箔测试”，简单地说，要求将锡箔（或类似的柔性导体）包裹在绝缘样品的外部，并连接到工频高电位测试装置。导体接地，外部箔在全额定线路电压（4.76 kV、8.25 kV、15kV 或 38 kV，根据开关设备额定值）下通电一分钟。如果绝缘成功地经受住了该测试，则它满足在中压开关设备中使用的要求。

摘录ANSI/IEEE C37.20.2-1999第6.2.1.3条正文，供参考：

6.2.1.3母线绝缘试验

绝缘母线样品应在额定工频下具有额定最大电压，该电压从导体施加到有效覆盖绝缘外表面但距离样品端部足够远以能够承受试验电压的电极。绝缘母线样品应具有制造商设计中使用的典型母线、弯头、接头和接头的结构。交流试验电压的值应不小于表 1 所示的相应额定最大电压。交流试验电压的峰值应大于或等于 rms 值的 1.414 倍，波形应基本为正弦波.试验电压应施加 1 分钟。

“箔片测试”的实际效果，是要求绝缘本身存在一定的最低绝缘水平，并且可以得到所需绝缘水平的平衡

通过使用绝缘支撑、空气间隙或制造商选择的任何方法。为了正确看待这一点，请考虑 15 kV 级设备的情况。

对于15kV开关柜，成套设备的额定高电位（60Hz耐压）为36kV，电缆的绝缘必须至少承受该等级的15kV（约40%）。其余 60%（左右）的介电能力由绝缘支撑、空气间隙等提供。

IEEE中压开关设备设计用于连接 VT、CPT、避雷器和类似连接的非屏蔽电缆方面拥有几十年的经验，具有出色的现场经验。