低压柜电气间隙与爬电距离浅析
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表1 空气中的最小电气间隙
额定冲击耐受电压Uimp（kV）
最小的电气间隙（mm）
≤2.5
1.5
4
3
6
5.5
8
8
12
14
根据非均匀电场环境和污染等级Ⅲ决定
2.3爬电距离值
1）依据所选择的成套设备电路的额定绝缘电压（Ui）去确定爬电距离。对于任一列出的电路，其额定绝缘电压不应小于额定工作电压（Ue）。（GB 7251.1-2013·8.3.3）
4理论计算
空气击穿场强为3*106V/m，低压设备冲击耐受电压12kV，均匀电场，来计算。
d=U/E=4*10-3m=4mm
考虑非均匀电场，d>4mm
5电场仿真
1）以100*10的母排，电气间隙15mm，电压1000V的方案进行仿真。
最大电场强度E=7.5*104V/m，小于空气击穿场强为3*106V/m，仿真结果见图1.
所以电气间隙15mm是安全的。
2）以100*10的母排，电气间隙15mm，电压12kV（冲击电压）的方案进行仿真。
最大电场强度E=9.3*105V/m，小于空气击穿场强为3*106V/m，仿真结果见图2.
所以电气间隙15mm是安全的。
6结论
通过国标对比，理论分析，以及电场仿真，可以得到：低压成套开关设备的电气间隙15mm是安全的。爬电距离不小于电气间隙。
5）短路电流小于和等于宣称的成套设备额定数据时，母线和/或连接线间的电气间隙和爬电距离永远不应减小至成套设备的规定值以下。
2.2电气间隙值（GB 7251.1-2013·表1）
电气间隙应足以达到能承受宣称的电路的额定冲击耐受电压（Uimp）。电气间隙应为表1的规定值。（GB 7251.1-2013·8.3.2）
1）作为成套设备组成部分的设备的电气间隙和爬电距离，应符合相关产品标准的要求；
2）应采用最高电压额定数据来确定各电路间的电气间隙和爬电距离（电气间隙依据额定冲击耐受电压，爬电距离依据额定绝缘电压）
3)电气间隙和爬电距离适用于相对相，相对中性线，除了导体直接接地，还适用于相对地，和中性线对地；
4）对于裸带电导体和端子，其电气间隙和爬电距离至少应符合与其直接连接的设备的有关规定；
图1 仿真结果1
图2 仿真结果2
2）任何情况下，爬电距离都不应小于相应的电气间隙。（GB 7251.1-2013·8.3.3）
3）爬电距离值不小于16mm为宜。详见GB 7251.1-2013·表2。
3电气间隙和爬电距离值（CECS49:93）
3.1装置内不同相或极的裸露带电导体之间以及它们与未经绝缘的金属构件之间的电气间隙和爬电距离值部应小于表2的规定。电器元器件内部及其端子间的电气间隙和爬电距离则应符合其技术条件的规定。
表2 电气间隙与爬电距离
额定绝缘电压Ui（V）
电气间隙
爬电距离
≤63A
>63A
≤63A
>63A
Ui≤60
3
5
3
5
60< Ui≤300
5
6
6
8
300< Ui≤660
8
10wk.baidu.com
10
12
Ui>660
由产品技术条件规定
3.2在抽出式装置中，水平母线、垂直母线、分支线与主电路连接插件的带电部件之间以及接地金属件之间的电气间隙与爬电距离： 当额定绝缘电压为380V～660V时不应小于20mm； 当主电路电器（例如万能式断路器）进出线端子之间的间距小于20mm时，连接到这些端子上的分支线的电气间隙与爬电距离可按端子间的间距确定； 当母线连接件中某部分间距小于20mm时，可采用包扎绝缘方式处理，但间距不应小于表2的规定； 当采用绝缘母线时，电气间隙与爬电距离可适当缩小，但不应小于表2的规定。
低压柜电气
1定义（GB 7251.1-2013）
1.1电气间隙（3.6.1）
2个导电部分之间的最短直线距离。
1.2爬电距离（3.6.2）
2个导电部分之间沿固体绝缘材料表面的最短距离。
2电气间隙和爬电距离值（GB 7251.1-2013）
2.1、电气间隙和爬电距离的通则（GB 7251.1-2013·8.3.1）
额定冲击耐受电压Uimp（kV）
最小的电气间隙（mm）
≤2.5
1.5
4
3
6
5.5
8
8
12
14
根据非均匀电场环境和污染等级Ⅲ决定
2.3爬电距离值
1）依据所选择的成套设备电路的额定绝缘电压（Ui）去确定爬电距离。对于任一列出的电路，其额定绝缘电压不应小于额定工作电压（Ue）。（GB 7251.1-2013·8.3.3）
4理论计算
空气击穿场强为3*106V/m，低压设备冲击耐受电压12kV，均匀电场，来计算。
d=U/E=4*10-3m=4mm
考虑非均匀电场，d>4mm
5电场仿真
1）以100*10的母排，电气间隙15mm，电压1000V的方案进行仿真。
最大电场强度E=7.5*104V/m，小于空气击穿场强为3*106V/m，仿真结果见图1.
所以电气间隙15mm是安全的。
2）以100*10的母排，电气间隙15mm，电压12kV（冲击电压）的方案进行仿真。
最大电场强度E=9.3*105V/m，小于空气击穿场强为3*106V/m，仿真结果见图2.
所以电气间隙15mm是安全的。
6结论
通过国标对比，理论分析，以及电场仿真，可以得到：低压成套开关设备的电气间隙15mm是安全的。爬电距离不小于电气间隙。
5）短路电流小于和等于宣称的成套设备额定数据时，母线和/或连接线间的电气间隙和爬电距离永远不应减小至成套设备的规定值以下。
2.2电气间隙值（GB 7251.1-2013·表1）
电气间隙应足以达到能承受宣称的电路的额定冲击耐受电压（Uimp）。电气间隙应为表1的规定值。（GB 7251.1-2013·8.3.2）
1）作为成套设备组成部分的设备的电气间隙和爬电距离，应符合相关产品标准的要求；
2）应采用最高电压额定数据来确定各电路间的电气间隙和爬电距离（电气间隙依据额定冲击耐受电压，爬电距离依据额定绝缘电压）
3)电气间隙和爬电距离适用于相对相，相对中性线，除了导体直接接地，还适用于相对地，和中性线对地；
4）对于裸带电导体和端子，其电气间隙和爬电距离至少应符合与其直接连接的设备的有关规定；
图1 仿真结果1
图2 仿真结果2
2）任何情况下，爬电距离都不应小于相应的电气间隙。（GB 7251.1-2013·8.3.3）
3）爬电距离值不小于16mm为宜。详见GB 7251.1-2013·表2。
3电气间隙和爬电距离值（CECS49:93）
3.1装置内不同相或极的裸露带电导体之间以及它们与未经绝缘的金属构件之间的电气间隙和爬电距离值部应小于表2的规定。电器元器件内部及其端子间的电气间隙和爬电距离则应符合其技术条件的规定。
表2 电气间隙与爬电距离
额定绝缘电压Ui（V）
电气间隙
爬电距离
≤63A
>63A
≤63A
>63A
Ui≤60
3
5
3
5
60< Ui≤300
5
6
6
8
300< Ui≤660
8
10wk.baidu.com
10
12
Ui>660
由产品技术条件规定
3.2在抽出式装置中，水平母线、垂直母线、分支线与主电路连接插件的带电部件之间以及接地金属件之间的电气间隙与爬电距离： 当额定绝缘电压为380V～660V时不应小于20mm； 当主电路电器（例如万能式断路器）进出线端子之间的间距小于20mm时，连接到这些端子上的分支线的电气间隙与爬电距离可按端子间的间距确定； 当母线连接件中某部分间距小于20mm时，可采用包扎绝缘方式处理，但间距不应小于表2的规定； 当采用绝缘母线时，电气间隙与爬电距离可适当缩小，但不应小于表2的规定。
低压柜电气
1定义（GB 7251.1-2013）
1.1电气间隙（3.6.1）
2个导电部分之间的最短直线距离。
1.2爬电距离（3.6.2）
2个导电部分之间沿固体绝缘材料表面的最短距离。
2电气间隙和爬电距离值（GB 7251.1-2013）
2.1、电气间隙和爬电距离的通则（GB 7251.1-2013·8.3.1）