IEC62271-2003标准与内部故障电弧试验
中国南方电网有限责任公司10kV-35kV高压开关柜技术规范(通用部分)
中国南方电网有限责任公司10kV-35kV高压开关柜技术规范书（通用部分）版本号：2015版V1.0编号：中国南方电网有限责任公司2015年12月本规范对应的专用技术规范书目录序号名称编号1 12kV-1250A-31.5kA固定式开关柜专用技术规范书2 12kV-1250A-31.5kA移开式开关柜专用技术规范书3 12kV-3150A-40kA固定式开关柜专用技术规范书4 12kV-3150A-40kA移开式开关柜专用技术规范书5 12kV-4000A-40kA固定式开关柜专用技术规范书6 12kV-4000A-40kA移开式开关柜专用技术规范书7 24kV-1250A-31.5kA移开式开关柜专用技术规范书8 24kV-3150A-31.5kA移开式开关柜专用技术规范书9 40.5kV-1250A-31.5kA固定式开关柜专用技术规范书10 40.5kV-1250A-31.5kA移开式开关柜专用技术规范书11 40.5kV-2500A-31.5kA固定式开关柜专用技术规范书12 40.5kV-2500A-31.5kA移开式开关柜专用技术规范书开关柜技术规范书使用说明1. 本技术规范书分为通用部分、专用部分。
2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。
3. 项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。
如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表2.7 项目单位技术差异表”并加盖本单位公章，提交物资招标组织部门。
物资招标组织部门及时将“表2.7 项目单位技术差异表”移交给技术标书审查会。
技术标书审查会确认“表2.7 项目单位技术差异表”内容的可行性并书面答复：1）改动通用部分条款及专用部分固化的参数；2）项目单位要求值超出标准技术参数值；3）需要修正污秽、温度、海拔等条件。
当发生需求变化时，需由技术规范组织编写部门组织的标书审查会审核通过后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。
FBX中压开关柜
FBX 中压开关柜24 kV以下气体绝缘开关设备产品目录施耐德电气在中国1987年，施耐德电气在天津成立第一家合资工厂梅兰日兰，将断路器技术带到中国，取代传统保险丝，使得中国用户用电安全性大为增强，并为断路器标准的建立作出了卓越的贡献。
90年代初，施耐德电气旗下品牌奇胜率先将开关面板带入中国，结束了中国使用灯绳开关的时代。
施耐德电气的高额投资有力地支持了中国的经济建设，并为中国客户提供了先进的产品支持和完善的技术服务，中低压电器、变频器、接触器等工业产品大量运用在中国国内的经济建设中，促进了中国工业化的进程。
目前，施耐德电气在中国共建立了77个办事处，26家工厂，6个物流中心，1个研修学院，3个研发中心，1个实验室，700多家分销商和遍布全国的销售网络。
施耐德电气中国目前员工数近22,000人。
通过与合作伙伴以及大量经销商的合作，施耐德电气为中国创造了成千上万个就业机会。
施耐德电气 能效管理平台全球能效管理专家施耐德电气为世界100多个国家提供整体解决方案，其中在能源与基础设施、工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处于世界领先地位，在住宅应用领域也拥有强大的市场能力。
致力于为客户提供安全、可靠、高效的能源，施耐德电气2010年的销售额为196亿欧元，拥有超过110,000名员工。
施耐德电气助您——善用其效，尽享其能！施耐德电气善用其效 尽享其能凭借其对五大市场的的深刻了解、对集团客户的悉心关爱，以及在能效管理领域的丰富经验，施耐德电气从一个优秀的产品和设备供应商逐步成长为整体解决方案提供商。
今年，施耐德电气首次集成其在建筑楼宇、IT 、安防、电力及工业过程和设备等五大领域的专业技术和经验，将其高质量的产品和解决方案融合在一个统一的架构下，通过标准的界面为各行业客户提供一个开放、透明、节能、高效的能效管理平台，为企业客户节省高达30％的投资成本和运营成本。
FBX总目录介绍 (2)FBX系列 (8)使用 (15)参数 (23)附件和选配 (31)安装 (38)环保 (54)介绍介绍介绍目录简介4标准和质量5产品介绍6介绍简介可扩展型FBX 在工业中的应用示例中压/低压配电室中的FBX-C - 因其紧凑尺寸而获选FBX-E 凭借其紧凑尺寸通过狭窄的门安装在风机塔筒内通用开关柜FBX FBX 是一种24kV 以下的中压开关装置，630A ，20kA ，应用于二次配电。
内部燃弧故障试验
内部燃弧故障试验
内部燃弧故障试验
IEC62271-200中规定内部燃弧故障试验是验证危险电气效应中对人员防护的试验，在金属封闭开关和控制设备处于正常工作位置且内部出现电弧事件时，为正常运行设备附近的人员提供了经过试验的保护水平，通过此试验的产品为IAC 级开关和控制设备。
内部电弧能量巨大，可引起内部过压力（一般31.5kA短路电流1秒产生的内部压力为10个标准大气压）和局部过热（起弧点温度高达2000℃），进而对设备产生机械和热的效应，此外还会向外壳外部喷射热气体和炽热粒子。
IAC级开关和控制设备按设备外壳的考核侧面及其可触及性类型、试验短路电流、持续时间等参数可划分为若干等级。
可触及性的类型：
----A类可触及性：仅限于授权的人员；
----B类可触及性：不受限制的可触及性，包括一般公众。
外壳可触及的侧面：
----F：前面L：侧面R：后面
标准命名示例：
IAC级：AFLR
内部电弧：31.5kA 1s *
注：*金属封闭开关设备试验的故障电流为31.5kA（有效值），持续时间1s，安装在仅限于操作人员可触及的场所，试验考核柜体的前面、侧面及后面。
126kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)技术规范
126kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)技术规范书工程项目：广西电网公司年月目录1 总则2 使用环境条件3 技术参数和要求4 试验5 供货范围6 供方在投标时应提供的资料和技术参数7 技术资料和图纸交付进度8 运输、储存、安装、运行和维护规则9 技术服务与设计联络及工厂检验和监造1. 总则1.1 本技术规范书适用于126kV六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备（GIS），它提出了对GIS本体及其附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2 本设备技术标书提出的是最低限度的技术要求。
凡本技术标书中未规定，但在相关设备的国家标准或IEC标准中有规定的规范条文，供方应按相应标准的条文进行设备设计、制造、试验和安装。
对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求(如压力容器)。
1.3 如果供方没有以书面形式对本技术标书的条文提出异议, 则需方认为供方提供的设备完全符合本技术标书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。
本规范书的条款，除了用“宜”字表述的条款外，一律不接受低于本技术规范书条款的差异。
1.4 本设备技术规范书和供方在投标时提出的“对规范书的意见和与规范书的差异（表）”经需、供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.5 供方须执行现行国家标准和行业标准。
应遵循的主要现行标准如下：GB 7674-199772.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共有技术要求GB 1984-2003 交流高压断路器GB 1985-2003 交流高压隔离开关和接地开关GB 1208-1997 电流互感器GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 617-1997 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件DL/T 593-2006 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL/T 402-2007 交流高压断路器订货技术条件DL/T 486-2000 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件DL/T 615-1997 交流高压断路器参数选用导则DL/T 618-1997 气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程IEC62271－203:2003 高压开关设备和控制设备.第203部分:额定电压为52kV以上的气体绝缘金属封闭式开关设备IEC 62271-100 高压交流断路器GB 16847-1997 保护用电流互感器暂态特性技术要求DL/T 725-2000 电力用电流互感器订货技术条件DL/T727—2000 互感器运行检修导则JB/T5356—2002 电流互感器试验导则JJG 313－1994 测量用电流互感器检定规程GB 1207-1997 电压互感器DL/T 726-2000 电力用电压互感器订货技术条件JJG314—1994 测量用电压互感器检定规程GB 11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器DL/T 804-2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则GB 8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级ISO 12944-1998 色漆和清漆－防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护Q/GXD 126.01-2006 电力设备交接和预防性试验规程（广西电网公司企业标准）上述标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。
浅谈壳体耐受内部燃弧强度计算
浅谈壳体耐受内部燃弧强度计算Discussion on the Calculation of the Internal Arcing Trengthof the Gas Insulated Switchgear ShellZHU Zhenhua（Wuxi Hengchi CHEM Switchgear Co., Ltd., Wuxi 214161, Jiangsu Province, China）1摘要：气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear,GIS）作为电力系统中重要的开关设备，以优异的电气性能在国内外得到了广泛应用，但内部燃弧故障被认为是在GIS的寿命期间可能发生的最严重的故障。
内部燃弧故障不但会对设备的安全可靠性产生影响，而且会对运行维护人员和周边区域人员的安全造成严重威胁。
对GIS内部燃弧进行分析，可以节省大量的测试费用,缩短新产品的开发周期，计算结果可以作为改进现有产品和开发新产品的指导基础，对于我国GIS的发展有着重要的意义。
关键词：组合电器；电气一次设计；燃弧强度计算Abstract：The Gas Insulated metal-enclosed Switchgear (GIS), as the important switchgear in the electric power system, is widely used at home and abroad for its excellent electrical properties, but the internal arc ignition fault is considered to be the most serious failure that can happen during the lifetime of the GIS. Internal arc fault will not only affect the safety and reliability of the equipment, but also pose a serious threat to the safety of operation and maintenance personnel and personnel in the surrounding area. The analysis of GIS internal combustion arc can save a lot of test costs and shorten the development cycle of new products. The calculation result can be used as the guiding basis for improving existing products and developing new products. It is of great significance for the GIS development in our country.Keywords:Gas Insulated Switchgear; Primary Electrical Design; Calculation of Arc Intensity0引言在组合电气发生内部故障时，内部故障产生电弧，加热内部气体，使内部气体压力变大，易造成GIS本体以及其他设备损坏，严重时可能危及人身安全。
GB3906新老标准的区别
增加的试验内容
6. 型式试验
6.106内部电弧试验（IAC级金属封闭开关设备和控制设备强制性试验项目）
对用于户外的金属封闭开关设备和控制设备
6.105 气候防护试验（名称更改）
GB3906 新老标准的区别
2006 西安高压电器研究所有限责任公司 版权所有
前言 GB3906-2006增加的内容
GB3906-2006删除的内容
结语
前言
积极采用IEC标准，对无对应国家标准的IEC标准直接使用
根据IEC 62271-200:2003，并保持与其一致性程度（等效） 对GB3906-1991(老标准)进行全面修订 GB3906-2006(新标准)更具有可操作性 对GB/T11022-1999 中已有规定的内容直接引用而不再重复
7.11操作振动试验和附录G《操作振动试验（参考件）》）。
删除了“充气隔室零表压5 min的耐压试验”（1991年版的
7.1.9）。
删除了GB3906-1991的附录D，其内容已包括在本标准的7.105
（“现场安装后的试验”）中。
术语及其相关内容
金属封闭开关设备和控制设备 丧失运行连续性类别 ”隔室”类别 隔板等级 内部电弧级开关设备和控制设备（IAC） 电磁兼容性（EMC） 充流体隔室
结构检查 机械特性和机械操作试验 主回路1min 工频耐压试验 辅助回路工频耐压试验 主回路电阻测量 局部放电测量（用户同制造厂协商 ） 充气隔室的气体密封试验和水分测 量 辅助的电气、气动和液压装置的试 验 接线正确性检查 现场试验
IEC62271-200_Issue_CN_2006
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PTD M2 / IEC 62271-200
Power Transmission and Distribution
运行连续性的丧失级别
级别 当开关柜的一个可触及隔室 打开的时候 : … …母线必须分断，因此全部开 关设备需断开 。 结构设计 柜体内部无隔开, 相邻柜体之间无隔板。 相邻柜体之间有隔板，通过 隔室与母线隔开并保持绝缘距离。
Power Transmission and Distribution
内部燃弧等级 IAC
IAC A FLR
内部燃弧等级 指示装置间距 300mm, 即: 设备安装在封闭的电气运行场所,仅限授权人员进入。 从前面触及 (F=Front), 从侧面触及 (L=Lateral) 和 从后面触及 (R=Rear) 试验电流 －额定短路开断电流(kA千安) 内部燃弧持续时间 (秒)
隔室可触及性类型
类型 联锁控制 触及特性 因正常操作和维护而打开隔室， 如：更换熔丝。 触及受框体结构控制， 如：系统连锁可防止不允许的触及
基于程序
因正常操作和维护而打开隔室， 如：更换熔丝。
触及受适当的程序(用户的工作指令) 和锁定装置(挂锁)的控制
基于工具
非正常操作或维护而打开隔室， 如：电缆测试
I t
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Power Transmission and Distribution
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10KV配网开关柜内部燃弧故障及泄压通道浅析
10KV配网开关柜内部燃弧故障及泄压通道浅析摘要：一般配网变电站中10KV高压配电柜是所有设备中电压等级最高的，其内部燃弧故障，是该设备最极端、最严重的故障，它会对设备操作人员、行人、开关设备甚至对所处的建筑物造成伤害，所以，谈论配网开关柜内部燃弧故障及泄压通道是为了在极端情况下，如何保障其他设备以及人员的安全，尤为重要，是用电安全的最后一道防线。
关键词：10KV配网开关柜；内部燃弧；泄压通道一、配网开关柜内部燃弧故障配网开关柜内部燃弧故障，发生概率小，但危害巨大，IEC62271-200-2003列为必做试验，GB3906-2012列为选做试验，国家电网2016年将配网用开关柜中将其列为必做试验，这说明我国在配网上越来越重视设备安全的重要性。
这里我们了解一下10KV开关柜内部燃弧的一些参数。
燃弧时，视其故障电弧的能量和燃烧时间，在电弧根处的温度会升到10000℃，甚至有可能升到20000℃。
此时，由于铁的熔点1535℃沸点2750℃，铜的熔点1083.4℃沸点1524.8℃，弧根处的材料融化气化，在电极之间形成导电连接。
随着电流的不断增大，温度不断上升，并在电极间形成等离子体。
电弧的快速加热效应，有一个过程，此过程可分为4个阶段，并在1000ms内造成严重的后果。
故障电弧可在120~360ms内开断。
A压缩阶段：电弧快速加热空气，造成爆炸式的压气升高。
在最初5~15ms内，形成30~50t/m²的压力负荷。
这种压力的升高或这种压力波，会使门或盖板甩出，壳体破裂或隔板断裂。
随着电弧的点燃和压力的突然形成，会产生爆炸声，其声压水平在140dB以上。
B澎湃阶段：压缩阶段过后，炽热气体从故障开关柜逸出。
空气被带走，在开关柜内，短时间形成低压力。
C排放阶段：开关柜内的压力仅少许高于设备所在建筑物内的压力。
在建筑物内，压力已上升。
建筑物的墙壁只能承受下列数值的压力，24cm普通砖墙约为0.1 t /m²，24cm水泥板约为 7 t /m²，24cm预制水泥板约为16 t /m²。
IEC62271-2003标准与内部故障电弧试验
IEC62271-2003标准与内部故障电弧试验0 引言金属封闭开关设备和控制设备在中压领域量大面广，据统计我国高压开关行业，12kV金属封闭开关设备2006年产量为320265面，较上年的271120面增加491545面，增长24.5%，且生产企业多达195家：40.5kV 金属封闭开关设备产量为29026面，较上年的24787面，增加4239面，增加14.6%，且生产企业为94家。
今后还将年增加。
中压金属封闭开关设备在输变电系统中起保护、控制和分配电能的作用。
共正常、可靠的运行时电网安全、设备安全和人身安全及供电可靠性起着十分重要的作用。
目前，国内形成了真空和SF6为主导的开关设备，基本上实现了中压开关设备无油化。
中压开关设备正向小型、轻量、环保、智能、安全、高可靠方向发展。
随着中压开关设备技术的不断进步。
其标准及修订引起人们的关注。
1 标准的变迁标准反映了当时的技术水平，标准的修订代表了技术的进步。
因此标准与时俱进，也在不断修订之中。
2003年11月IEC发布了IEC62271-200-2003《额定电压1kV以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备》标准，第一版英文版，即IEC60298的第4版。
该标准的第一版即《IEC出版特298》诞生于1969年，1981年为第二版，1990年为第三版，这次的修订版为第四版。
当进的这些标准反映了20世纪70年代和80年代的技术水平。
当时主要使用空气绝缘的开关设备，配用少油断路器。
1980年以后，越来越多的真空断路器和SF6断路器及气体绝缘金属封闭天关设备投放市场，并将其性能渐纳入标准中，与此同时，用户对开关设备的人身安全性能，特别是故障电弧防护的要越来越强烈，淤是将这方面的技术法规(Pella 技术法规2号)于1978年底作为附录AA纳入IEC60298标准中。
但直到2003年标准前，故障电弧试验仅作为制造商和用户之间协商的选项。
而且在2003年标准中会义了内部电弧级开关设备和控制设备(IAC)。
高压开关设备电气性能介绍
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八、产品关键技术实 施方案
八、产品关键技术实 施方案
☞【导体的选择与效验】
稳态短路电流有效值（kA
25
）
31.5
40
冲击短路电流峰值（kA）
63
80
100
额定电流（A）
125 2500 1250 2000 3150 0
4000
主 1.1*Ie (A) 母 线 安全载流导体规格（
mm）
137 5
10× 80
2750
2*10× 100
【自工厂配电设计手册】
Iyθ：I 实y际环境温I度y为θ时的y导y 体允许0电流，A；
Iy ： 计算环境温度为θ0时的导体允许电流， A；
θy ：导体长期发热允许温度，℃， θ： 实际环境温度，℃；
θ0：
计算环境温度，℃； 不同环温下导体载流量的换算方
法
《工业与民用配电设计手册（第三版）》”中 . 的推荐的铜母线允许短路冲击电流
S:导体横截面积（mm2);
（1）按照1.1倍额定电流值在导体安全载流量选择合适规
I:电流有效值（A);
格导体；
a其:材质中系铜数为，13以. A/mm2表示，（2）按照《工业与民业配电设计手册》中校准在环境温度
t:电流通过时间（t);
在40度的时实际载流量；
△θ:温升（K )，对于裸导体 （3）按照左侧的公式来效验导体截面积；
高低压开关柜技术规范
12kV金属铠装移开式开关柜、低压配电柜技术规范书2019年5月5日12kV金属铠装移开式开关柜1 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。
GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB 1207 电磁式电压互感器GB 1208 电流互感器GB 1984 高压交流断路器GB 1985 高压交流隔离开关和接地开关GB 3906 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB/T 5585 电工用铜、铝及其合金母线GB 6450 干式电力变压器GB 11032 交流无间隙金属氧化物避雷器GB/T 12022 工业六氟化硫GB 15166.2 高压交流熔断器第2部分：限流熔断器GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T 4109 交流电压高于1000V的绝缘套管SD 318 高压开关柜闭锁装置技术条件DL/T 402 高压交流断路器订货技术条件DL/T 404 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备DL/T 486 高压交流隔离开关和接地开关DL/T 593 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求JB/T 10305 3.6kV～40.5kV高压设备用户内有机材料支柱绝缘子技术条件IEC 62271-100 高压交流断路器2 性能要求2.1 整体要求2.1.1产品设计应能使设备安全地进行下述各项工作：正常运行、检查、维护操作、主回路验电、安装和（或）扩建后的相序校核和操作联锁、连接电缆的接地、电缆试验、连接电缆或其他器件的绝缘试验以及消除危险的静电电荷等。
2.1.2 产品的设计应能在允许的基础误差和热胀冷缩的热效应下不致影响设备所保证的性能，并满足与其他设备连接的要求。
2.1.3 类型、额定值和结构相同的所有可移开部件和元件在机械和电气上应有互换性。
中国南方电网有限责任公司10kV-35kV高压开关柜技术规范(通用部分)
中国南方电网有限责任公司10kV-35kV高压开关柜技术规范书（通用部分）版本号：2015版V1.0编号：中国南方电网有限责任公司2015年12月本规范对应的专用技术规范书目录开关柜技术规范书使用说明1. 本技术规范书分为通用部分、专用部分。
2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。
3. 项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。
如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表2.7 项目单位技术差异表”并加盖本单位公章，提交物资招标组织部门。
物资招标组织部门及时将“表2.7 项目单位技术差异表”移交给技术标书审查会。
技术标书审查会确认“表2.7 项目单位技术差异表”内容的可行性并书面答复：1）改动通用部分条款及专用部分固化的参数；2）项目单位要求值超出标准技术参数值；3）需要修正污秽、温度、海拔等条件。
当发生需求变化时，需由技术规范组织编写部门组织的标书审查会审核通过后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。
4. 对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。
5. 技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。
6. 投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。
填写“2 项目需求部分”时，应严格按“项目单位要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。
投标人填写技术参数和性能要求时，如有偏差除填写“表3.2投标人技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。
目录1 总则 (1)2 工作范围 (1)2.1 工程概况 (1)2.2 范围和界限 (2)2.3 服务范围 (2)3 应遵循的主要标准 (3)4 使用条件 (4)4.1正常使用条件 (4)4.2特殊使用条件 (5)5 技术要求 (6)5.1 技术参数 (6)5.2 设计和结构要求 (7)5.3主要元、器件选型要求 (14)5.4 设备制造工艺要求 (20)6 试验 (26)6.1型式试验 (26)6.2例行试验 (26)6.3安装后的现场试验 (26)7 产品对环境的影响 (27)8 企业VI标识 (27)9 技术文件要求 (33)10 监造、包装、运输、安装及质量保证 (34)10.1监造 (34)10.2包装 (35)10.3运输 (35)10.4安装指导 (35)10.5质量保证 (35)11 一次、二次及土建接口要求 (36)11.1电气一次接口 (36)11.2 电气二次接口 (38)11.3土建接口 (43)11.4安装图 (43)1 总则1.1 本技术规范书适用于中国南方电网公司采购的系统电压10kV-35kV交流金属封闭高压开关柜（包括移开式中置开关柜和固定式开关柜），它提出了该设备本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
解析电弧试验要求
解析电弧试验要求I. 引言- 介绍电弧试验的背景和意义- 概括电弧试验的基本操作- 明确本文的主要目的II. 电弧试验的基本要求- 详细描述电弧试验的基本操作流程- 分析各个步骤的重要性和操作要点- 解释为何电弧试验需要符合这些要求III. 电弧试验的安全措施- 列举电弧试验中的危险因素- 分析如何采取安全措施防止意外事故发生- 总结安全措施的必要性IV. 电弧试验的应用及局限- 讨论电弧试验在不同场景下的应用情况- 总结电弧试验的优点和不足之处- 探讨在何种情况下电弧试验可能不适用V. 电弧试验的未来趋势- 概述现有电弧试验存在的缺陷- 分析未来可能出现的电弧试验技术革新- 推测未来电弧试验可能产生的影响和作用VI. 结论- 综合上述内容，明确电弧试验要求的重要性和必要性- 提出进一步深入研究电弧试验的建议- 总结全文的主要观点和结论第1章：引言当我们需要测试和评估电极和电器的功能和可靠性时，电弧试验是常见的测试方法之一。
它是一种提供电弧放电场景的测试方法，以评估电器或设备的耐电弧能力。
这种测试方法可以帮助评估电器或设备的安全性和可靠性，以及检测是否存在电弧放电的风险，提前排除故障，确保设备的高效运作。
电弧试验是一项复杂的测试过程，需要遵守一系列的试验要求和安全措施，才能确保测试结果的准确性和工作人员的安全。
在本文中，我们将详细讨论电弧试验的要求和如何符合这些要求，以及安全措施如何避免潜在的电击和其他危险因素。
本文的主要目的是解释电弧试验及其要求和给读者提供一定的指导，帮助他们更好地理解电弧试验过程和确保安全性。
此外，我们还将探讨电弧试验的应用和局限性，以及可能的未来发展趋势。
第2章：电弧试验的基本要求电弧试验的基本要求通常由行业标准和指南规定，其中最常见的标准为IEC TR 61641 “耐电弧性试验的电压和能量等级的选择指南”和IEC 62271-200 “高压开关设备和控制设备的交流金属封闭开关设备和控制设备的通用规范标准”，这些标准详细说明了电弧试验的操作程序和环境。
内部燃弧故障试验
内部燃弧故障试验
内部燃弧故障试验
IEC62271-200中规定内部燃弧故障试验是验证危险电气效应中对人员防护的试验,在金属封闭开关和控制设备处于正常工作位置且内部出现电弧事件时,为正常运行设备附近的人员提供了经过试验的保护水平,通过此试验的产品为IAC 级开关和控制设备;内部电弧能量巨大,可引起内部过压力一般短路电流1秒产生的内部压力为10个标准大气压和局部过热起弧点温度高达2000℃,进而对设备产生机械和热的效应,此外还会向外壳外部喷射热气体和炽热粒子;
IAC级开关和控制设备按设备外壳的考核侧面及其可触及性类型、试验短路电流、持续时间等参数可划分为若干等级;
可触及性的类型：
----A类可触及性：仅限于授权的人员；
----B类可触及性：不受限制的可触及性,包括一般公众;
外壳可触及的侧面：
----F：前面L：侧面R：后面
标准命名示例：
IAC级：AFLR
内部电弧：1s
注：金属封闭开关设备试验的故障电流为有效值,持续时间1s,安装在仅限于操作人员可触及的场所,试验考核柜体的前面、侧面及后面;。
IEC62271-200
Reference numberIEC 62271-200:2003(E)INTERNATIONAL STANDARD IEC 62271-200First edition 2003-11High-voltage switchgear and controlgear –Part 200:AC metal-enclosed switchgear and controlgearfor rated voltages above 1 kV and up toand including 52 kVFor price, see current catalogueIEC 2003 Copyright - all rights reservedNo part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, SwitzerlandTelephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmail@iec.ch Web: www.iec.chINTERNATIONAL STANDARD IEC 62271-200 First edition 2003-11XC Commission Electrotechnique InternationaleInternational Electrotechnical CommissionМеждународная Электротехническая КомиссияPRICE CODECONTENTS FOREWORD (9)1General (17)1.1Scope (17)1.2Normative references (19)2Normal and special service conditions (21)3Terms and definitions (21)4Ratings (33)4.1Rated voltage (U r) (33)4.2Rated insulation level (33)4.3Rated frequency (f r) (33)4.4Rated normal current and temperature rise (33)4.5Rated short-time withstand current (I k) (35)4.6Rated peak withstand current (I p) (35)4.7Rated duration of short circuit (t k) (35)4.8Rated supply voltage of closing and opening devices and of auxiliary andcontrol circuits (U a) (35)4.9Rated supply frequency of closing and opening devices and of auxiliarycircuits (35)4.10Rated pressure of compressed gas supply for insulation and/or operation (35)4.10.1Rated filling level (of fluid-filled compartments) (35)5Design and construction (37)5.1Requirements for liquids in switchgear and controlgear (37)5.2Requirements for gases in switchgear and controlgear (37)5.3Earthing (37)5.4Auxiliary and control equipment (41)5.5Dependent power operation (41)5.6Stored energy operation (41)5.7Independent manual operation (41)5.8Operation of releases (41)5.9Low- and high-pressure interlocking and monitoring devices (41)5.10Nameplates (41)5.11Interlocking devices (43)5.12Position indication (45)5.13Degrees of protection by enclosures (45)5.14Creepage distances (45)5.15Gas and vacuum tightness (45)5.16Liquid tightness (47)5.17Flammability (47)5.18Electromagnetic compatibility (EMC) (47)6Type tests (59)6.1General (59)6.2Dielectric tests (63)6.3Radio interference voltage (r.i.v.) test (69)6.4Measurement of the resistance of circuits (71)6.5Temperature-rise tests (71)6.6Short-time withstand current and peak withstand current tests (73)6.7Verification of the protection (77)6.8Tightness tests (77)6.9Electromagnetic compatibility tests (EMC) (77)6.10Additional tests on auxiliary and control circuits (77)7Routine tests (85)7.1Dielectric test on the main circuit (87)7.2Tests on auxiliary and control circuits (87)7.3Measurement of the resistance of the main circuit (87)7.4Tightness test (87)7.5Design and visual checks (87)8Guide to the selection of metal-enclosed switchgear and controlgear for service (91)8.1Selection of rated values (91)8.2Selection of design and construction (91)8.3Internal arc classification (97)9Information to be given with enquiries, tenders and orders (105)10Rules for transport, storage, installation, operation and maintenance (109)10.1Conditions during transport, storage and installation (109)10.2Installation (109)10.3Operation (109)10.4Maintenance (109)11Safety (111)Annex A (normative) Internal fault − Method for testing the metal-enclosed switchgearand controlgear under conditions of arcing due to an internal fault (113)A.1Introduction (113)A.2Types of accessibility (115)A.3Test arrangements (115)A.4Current and voltage applied (123)A.5Test procedure (125)A.6Acceptance criteria (127)A.7Test report (129)A.8 Designation of IAC classification (131)Annex B (normative) Partial discharge measurement (145)B.1General (145)B.2Application (145)B.3Test circuits and measuring instruments (147)B.4Test procedure (147)B.5Maximum permissible partial discharge quantity (149)Annex C (informative) Explanatory notes (157)C.1Changes in classifications, compared to the third edition (1990) of IEC 60298 (157)C.2ANSI defined metal-clad (163)C.3Former IEC defined metal-clad in terms of IEC 62271-200 definitions (163)C.4Example of modular fuse-switch type (165)Bibliography (169)Figure A.1 – Mounting frame for vertical indicators (133)Figure A.2 – Horizontal indicator (133)Figure A.3 – Position of the indicators (135)Figure A.4 – Room simulation and indicator positioning for accessibility A, functionalunit at or above 1,5 m (137)Figure A.5 – Room simulation and indicator positioning for accessibility B, functionalunit above 2 m high (139)Figure A.6 – Room simulation and indicator positioning for accessibility B, functionalunit below 2 m high (141)Figure A.7 – Test arrangement for overhead connected pole-mounted switchgear and controlgear (143)Figure B.1 – Partial discharge test circuit (three-phase arrangement) (153)Figure B.2 – Partial-discharge test circuit (system without earthed neutral) (155)Table 1 – Nameplate information (41)Table 2– Locations, causes and examples of measures to decrease the probability ofinternal faults (99)Table 3 – Summary of technical requirements, ratings and optional tests for metalenclosed switchgear (101)Table B.1 – Test circuits and procedures (151)Table C.1 – Comparison of IEC and IEEE definition of metal-clad (157)Table C.2 – Classification related to personnel safety in case of internal arc (159)INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION____________HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –Part 200: AC metal-enclosed switchgear and controlgearfor rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kVFOREWORD1)The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprisingall national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.2)The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an internationalconsensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all interested IEC National Committees.3)IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC NationalCommittees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any misinterpretation by any end user.4)In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publicationstransparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter.5)IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for anyequipment declared to be in conformity with an IEC Publication.6)All users should ensure that they have the latest edition of this publication.7)No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts andmembers of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC Publications.8)Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications isindispensable for the correct application of this publication.9)Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject ofpatent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.International Standard IEC 62271-200 has been prepared by subcommittee 17C: High-voltage switchgear and controlgear assemblies, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.This first edition of IEC 62271-200 cancels and replaces the third edition of IEC 60298, published in 1990, and constitutes a technical revision.Significant technical changes from the third edition of IEC 60298 are as follows:This revised document has been basically changed to be updated to today’s use of high-voltage switchgear and controlgear up to 52 kV. The main changes are: new definitions and classification of equipment, introduction of internal arc classes (IAC) and its testing.This standard is to be read in conjunction with IEC 606941 published in 1996. Clause numbering follows the clause numbering of that standard. Additional subclauses, as they relate to a particular clause or subclause from IEC 60694, are numbered 101, 102, etc.The text of this standard is based on the following documents:FDIS Report on voting17C/311/FDIS17C/315/RVDFull information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on voting indicated in the above table.This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until 2009. At this date, the publication will be•reconfirmed;•withdrawn;•replaced by a revised edition, or•amended.___________1 IEC 60694 (1996) will be replaced by IEC 62271-1 as soon as available.COMMON NUMBERING OF IEC 62271 PUBLICATIONS FALLING UNDER THE RESPONSIBILITY OF SUBCOMMITTEES SC 17A AND SC 17CIn accordance with the decision taken at the joint SC 17A/SC 17C meeting in Frankfurt, June 1998 (item 20.7 of 17A/535/RM), a common numbering system has been established for the publications falling under the responsibility of SC 17A and SC 17C. IEC 62271 – High-voltage switchgear and controlgear is the publication number and main title element for the common publications.The numbering of these publications will apply the following principle.a) Common standards prepared by SC 17A and SC 17C will start with IEC 62271-1.b) Standards of SC 17A will start with IEC 62271-100.c) Standards of SC 17C will start with number IEC 62271-200.d) Publications prepared by SC 17A and SC 17C will start with number IEC 62271-300.The table below relates the new numbers to the old numbers. The parts numbered (xxx) will be given a final number pending the decision to publish the revised publication as standard or technical report.Common numbering of IEC 62271 publications falling under the responsibilityof subcommittees SC 17A and SC 17CIEC 62271seriesHIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR Part New title Old IEC number,if any1Common specifications IEC 60694 2Seismic qualification for rated voltages of 72,5 kV and above-100High-voltage alternating current circuit-breakers IEC 60056 101Synthetic testing IEC 60427 102High-voltage alternating current disconnectors and earthing switches IEC 60129 103Switches for rated voltages above 1 kV and less than 52 kV IEC 60265-1 104Switches for rated voltages of 52 kV and above IEC 60265-2 105Alternating current switch-fuse combinations IEC 60420 106Alternating current contactors and contactor-based motor-starters IEC 60470 107Alternating current switchgear-fuse combinations-108Switchgear having combined functions-109Series capacitor by-pass switches-200AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kVand up to and including 52 kVIEC 60298201Insulation-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages up to andincluding 52 kVIEC 60466 202High-voltage/low-voltage prefabricated substations IEC 61330 203Gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV IEC 60517204High-voltage gas-insulated transmission lines for rated voltages of 72,5 kV andaboveIEC 61640(300)Guide for seismic qualification of high-voltage alternating current circuit-breakersIEC 61166 (301)Guide for inductive load switching IEC 61233(302)Guide for short-circuit and switching test procedures for metal-enclosed anddead tank circuit-breakersIEC 61633(303)Use and handling of sulphur hexafluoride (SF6) in high-voltage switchgear andcontrolgearIEC 61634(304)Additional requirements for enclosed switchgear and controlgear from 1 kV to72,5 kV to be used in severe climatic conditionsIEC 60932(305)Cable connections for gas-insulated metal-enclosed switchgear for ratedvoltages above 52 kVIEC 60859(306)Direct connection between power transformers and gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages above 52 kVIEC 61639(307)Use of electronic and associated technologies in auxiliary equipment ofswitchgear and controlgearIEC 62063308Guide for asymmetrical short-circuit breaking test duty T100a–309TRV parameters for high-voltage switchgear and controlgear for rated voltagesabove 1 kV and less than 100 kV-310Electrical endurance testing for circuit-breakers rated 72,5 kV and above-HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –Part 200: AC metal-enclosed switchgear and controlgearfor rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV1 General1.1 ScopeThis part of IEC 62271 specifies requirements for factory-assembled metal-enclosed switchgear and controlgear for alternating current of rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV for indoor and outdoor installation, and for service frequencies up to and including 60 Hz. Enclosures may include fixed and removable components and may be filled with fluid (liquid or gas) to provide insulation.NOTE 1 Although primarily dedicated to three-phase systems, this standard can also be applied to single-phase or two-phase systems.This standard defines several types of metal enclosed switchgear and controlgear which differ due to–the consequences on network service continuity in case of maintenance on the switchgear and controlgear;–the need and convenience of maintenance of the equipment.NOTE 2 Safety of an installation results from the design, implementation and coordination of products, installations and operations.For metal-enclosed switchgear and controlgear containing gas-filled compartments, the design pressure is limited to a maximum of 300 kPa (relative pressure).NOTE 3 Gas-filled compartments having a design pressure exceeding 300 kPa (relative pressure) should be designed and tested in accordance with IEC 60517.Metal-enclosed switchgear and controlgear for special use, for example, in flammable atmospheres, in mines or on board ships, may be subject to additional requirements.Components contained in metal-enclosed switchgear and controlgear are to be designed and tested in accordance with their various relevant standards. This standard supplements the standards for the individual components regarding their installation in switchgear and controlgear assemblies.This standard does not preclude that other equipment may be included in the same enclosure. In such a case, any possible influence of that equipment on the switchgear and controlgear is to be taken into account.NOTE 4 Switchgear and controlgear assemblies having an insulation enclosure are covered by IEC 60466.NOTE 5 Metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 52 kV insulated by ambient air may be covered by this standard taking into account the insulation levels of IEC 60694.62271-200 © IEC:2003– 19 –1.2 Normative referencesThe following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.IEC 60050(151):2001, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 151: Electrical and magnetic devicesIEC 60050(441):1984, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 441: Switchgear, controlgear and fusesIEC 60060-1:1989, High-voltage test techniques – Part 1: General definitions and test requirementsIEC 60243-1:1998, Electrical strength of insulating materials – Test methods – Part 1: Tests at power frequenciesIEC 60265-1:1998, High-voltage switches – Part 1: Switches for rated voltages above 1 kV and less than 52 kVIEC 60270:2000, High-voltage test techniques – Partial discharge measurementsIEC 60466:1987, AC insulation-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 38 kVIEC 60470:2000, High-voltage alternating current contactors and contactor-based motor-startersIEC 60480:1974, Guide to the checking of sulphur hexafluoride (SF6) taken from electrical equipmentIEC 60529:1989, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)IEC 60694:1996, Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards IEC 60909-0:2001, Short-circuit currents in three-phase a.c. systems – Part 0: Calculation of currentsIEC 60932:1988, Additional requirements for enclosed switchgear and controlgear from 1 kV to 72,5 kV to be used in severe climatic conditionsIEC 61634:1995, High-voltage switchgear and controlgear – Use and handling of sulphur hexafluoride (SF6) in high-voltage switchgear and controlgearIEC 62271-100:2001, High-voltage alternating-current circuit-breakersIEC 62271-102:2001, High-voltage switchgear and controlgear – Part 102: Alternating current disconnectors and earthing switchesIEC 62271-105:2002, High-voltage switchgear and controlgear – Part 105:Alternating current switch-fuse combinationsISO/IEC Guide 51:1999, Safety aspects – Guidelines for their inclusion in standards。
NXAirS 空气绝缘
NXAirS 空气绝缘、可移开式金属铠装中压开关柜德力西品牌绿色能源从德力西开始！NXAirS是西门子公司最新推出的紧凑型空气绝缘开关设备，NXAirS开关柜符合最新的标准，具有显著的优点，那就是操作简便，其全球丰富的运行经验，为用户提供最大的安全保障。
NXAirS开关柜达到内部燃弧笔级IAC A FLR,运行连续性丧失类加LSC 2B，隔板等级P M.这使得NXAirS开关柜适合各种安装方式，最大程度地保障操作人员的人身安全。
NXAirS可移开式金属铠装中压开关柜是安装于室内的开关装置，经型式试验，符合GB3906及DL404（绝缘），IEC62 271-200/VDE 0671-200（前IEC60 298和VDE 0670-6）等标准要求。
NXAirS 特性1.完全符合GB3906-2006，IEC62271-200及DL/T 404-2007（绝缘）等最新标准要求，通过全套型式试验；2.模块化的开关柜结构，先进的技术参数，彰显产品的高性价比；3.标准化、人性化的设计，产品便于操作和维护，并最大程度保障操作人员的人身安全；4.全面的解决方案和灵活的安装方式，可满足各行业不同客户的需求；5.卓越的西门子质量管理，保障产品质量的高可靠性；6.遍布全球，不同行业用户的使用经验。
型式试验符合IEC 62271-200：2003及GB 3906-2006最新版标准的要求，通过全套型式试验－出线端短路试验方式T100s(开断、关合)－出线端短路试验方式T100a(36%直流分量)－主回路和接地开关动热稳定电流试验－异相接地故障开断能力试验－短路电流开断次数试验－额定电流开断次数试验－绝缘试验－温升试验－机械特性、操作、寿命试验－防护等级试验－内部电弧故障试验IAC: FLR A 25kA/1sIAC: FLR A 31.5kA/1sNXAirS 开关柜的技术参数额定电压 kV 12额定电流 A 1250、2500、3150、4000额定工频耐受电压相间、对地 kV 42断口 kV 42、48（25kA)额定雷电冲击耐受电压相间、对地 kV 75、85（25kA）断口 kV 75、85（25kA）额定短路开断电流 kA 25、31.5、40额定短路关合电流 kA 63、80、110（非标）额定峰值耐受电流 kA 63、80、110（非标）额定短时耐受电流 kA/s 25/4、31.5/4、40/4额定短路电流开断次数次 25、31.5kA/277次、40kA/15次额定电流开断次数次 30000机械寿命次 30000接地开关短时耐受电流 kA/s 25/4、31.5/4、40/4防护等级 IP4X、IP51（可选）抗内部燃弧故障试验能力 IAC：FLR A 25kA/31.5kA/40kA/1s内部电弧等级IAC A FLR ≤40kA 1s－IAC = 内部电弧等级－A = A类可触及性，限于操作人员，即试验时指示器距离开柜300mm －F = 指示器在试验柜的前面－L = 指示器在试验柜的侧面－R = 指示器在试验柜的后面－故障电流最大至40kA－燃弧时间1秒运行连续性丧失类别－LSC 2B （金属铠装）隔板等级－PM （金属）防护等级－IP4X （IP50可选）断路器特点西门子最新设计的3AE真空断路器－30,000次机电寿命试验，获得更高的性价比－截流值小于3A，保证了真空断路器的操作安全－独立的二次接线小室,方便维护人员检修－梅花触头，保证动静触头的可靠连接－丝杆操动机构，操作简单可靠－通过UL认证热固性、热塑性塑料，具有良好的抗冲击性，V0级自熄弧、环保等优势。
GB3906新老标准的区别分析
（“现场安装后的试验”）中。
GB3906 新老标准的区别
术语及其相关内容
金属封闭开关设备和控制设备 丧失运行连续性类别 ”隔室”类别 隔板等级 内部电弧级开关设备和控制设备（IAC） 电磁兼容性（EMC） 充流体隔室
GB3906 新老标准的区别
术语及其相关内容
老标准把金属封闭开关设备分为三种型式: 铠装式、间隔式、箱式
电缆室是能带电的 至少三个隔室
GB3906 新老标准的区别
术语及其相关内容
LSC2A类
除LSC2B外的
丧失运行连续性类别
LSC2类金属封闭开关设 备和控制设备。
GB3906 新老标准的区别
术语及其相关内容
LSC1类
丧失运行连续性类别
除LSC2类金属封闭 开关设备和控制设备。
GB3906 新老标准的区别
GB3906 新老标准的区别
术语及其相关内容 隔室：
隔室分类 打开方法 适用范围 日常操作和维护
联锁控制的 通过联锁 可 可触及隔室 触 基于程序的 用户程序和锁 及 可触及隔室 隔 室 基于工具的 使用工具 可触及隔室 不可触及隔室 不可打开
用户适用
用户适用 用户适用 用户不适用
可以
可以 可以 不可以
根据当主回路隔室打开时，其他隔室和/或功
能单元是否可能继续带电划分的设备等级 LSC1类
除LSC2类以外 的设备
LSC2类
具有可触及 隔室
GB3906 新老标准的区别
术语及其相关内容
LSC2类
丧失运行连续性类别
有可触及隔室的金属封闭开关设备和控制设备。打开功能单元的 任意一个可触及隔室，所有其他功能单元仍旧可以继续带电正常运行 的金属封闭开关设备和控制设备。一种例外的情况是：打开单母线开
开关设备中的故障电弧及其防护（2篇）
开关设备中的故障电弧及其防护1故障电弧的危害在开关设备中，内部故障电弧事故很少发生，但不能完全避免。
它一旦发生，将对人身及设备造成极大的危害。
因此，认识故障电弧的危害并加以防护，是开关设备设计、制造和运行等部门的共同职责,而且国际电工委员会和各国标准对内部故障电弧的试验和判据都作出了更加明确的规定。
故障电弧能够在很短时间内形成高压力和高温。
如在低压开关设备中，故障电弧会在10ms内将温度升高到13000K，同时在约15ms内将压力上升到约2×105Pa～3×105Pa。
设备内的零部件，例如门，在这样的高压力作用下会脱离固定机构并被掀开。
高温还使设备内发生熔化和蒸发过程，结果产生毒气，毒气又在压力作用下向外排出。
这会对附近的工作人员带来生命危险。
工作人员吸入毒气造成死亡的例子不少。
而更多的情况是烧伤皮肤和使人目眩。
除了人身伤害外，还有设备的损坏，如建筑内的开关设备和二次系统部分地或全部地被破坏。
即使破坏过程结束后，用户还要承受长时间停产及高昂的事故费用。
根据德国精密机械和电工技术职业协会(BGFE)的事故统计报告，故障电弧事故约占总电流事故的25%。
如果将电流事故与运行中常规事故的人均费用作一比较，则xx年的电流事故为29654欧元，而正常运行事故仅为4484欧元。
统计还显示，xx年电气专业人员在电流事故中受伤害占60%以上,而34%的电流死伤事故则发生在开关设备中。
2内部故障电弧的试验及判据正因为故障电弧涉及到人身和设备安全，引起了国际社会和各国的高度重视。
在低压技术中，有关低压开关设备内部故障电弧的国际试验标准为IEC/TR361641：xx-01。
在德国乃至欧洲的试验标准为DINEN0660—1附录部分2。
这些标准包括了“故障电弧条件下的人身防护”和“故障电弧条件下的设备防护”等名词术语。
故障电弧条件下的人身防护，是指开关组合电器在故障电弧的机械和热力作用下限制危及人身安全的能力。
2003年4～5月颁布的电子与电气类IEC标准
2003年4~5月颁布的电子与电气类IEC标准１．IEC 60730-1-am1 (2003年5月27日)修订本1家用和类似用途的自动电控制—第1部分：一般要求2．IEC 61000-4-6 (2003年5月27日)电磁兼容性（ECM）--第4-6部分：试验与测量技术—射频场引起的导电抗扰度3．IEC 60684-2 (2003年5月27日)柔性绝缘套管--第2部分：试验方法4．IEC 62330-3 (2003年5月27日)使用12.65 mm磁带的螺旋线扫描数字录像系统-- HD-D5格式--第3部分：数据流格式5．IEC 62330-2 (2003年5月27日)使用12.65 mm磁带的螺旋线扫描数字录像系统-- HD-D5格式--第2部分：压缩格式6．IEC 62330-1 (2003年5月27日)使用12.65 mm磁带的螺旋线扫描数字录像系统-- HD-D5格式--第1部分：VTR规范7. IEC 61643-331 (2003年5月27日)低压浪涌保护器用元件--第331部分：金属氧化物可变电阻器（MOV）规范8．IEC 60721-4-1-am1 (2003年5月23日)修订本1环境条件的分类--第4-1部分：与IEC 60068环境试验—贮存有关的IEC60712-3环境条件级别的相关性和转换导则9．IEC 60068-2-43 (2003年5月23日)环境试验—第2-43部分：试验-- Kd试验：接头和接线的硫化氢试验10．IEC 60068-2-42 (2003年5月22日)环境试验—第2-42部分：试验-- Kc试验：接头和接线的二氧化硫试验11．IEC 60898-1-am2 (2003年5月22日)修订本2电气附件—家用和类似设备的过流保护用断路器--第1部分：交流工作的断路器12．IEC 61131-1 (2003年5月22日)可编程控制器--第1部分：一般信息13．IEC 60512-11-7 (2003年5月22日)电子设备用连接器—试验与测量--第11-7部分：气候试验-- 11g试验—流动混合气体腐蚀试验14．IEC 61305-5 (2003年5月21日)高保真音响设备和系统—测量与规定性能的方法--第5部分：揚声器15．IEC 60810 (2003年5月21日)道路车辆用照明灯性能要求16．IEC 60862-1 (2003年5月21日)评定过质量的声表面波滤波器--第1部分：通用规范17．IEC 60252-2 (2003年5月19日)交流电机电容器--第2部分：电机起动电容器18．IEC 60793-1-48 (2003年5月19日)光纤—第1-48部分：测量方法与试验程序—极化模式色散19．IEC 62251 (2003年5月16日)多媒体系统与设备—质量评定—声频视频通信系统20．IEC 60512-2-5 (2003年5月16日)电子设备用连接器—试验与测量--第2-5部分：电气连续性与接触电阻试验—试验2e：接触扰动21．IEC 61290-10-1 (2003年5月16日)光学放大器—试验方法--第10-1部分：多信道参数—使用光学开关和光譜分析仪的脉冲方法22．IEC 60512-4-1 (2003年5月16日)电子设备用连接器—试验与测量--第4-1部分：电压应力试验—试验4a：耐电压23．IEC 60512-2-2 (2003年5月16日)电子设备用连接器—试验与测量--第2-2部分：电气连续性与接触电阻试验- 试验2b：接触电阻—规定的试验电流方法24．IEC 60393-6 (2003年5月16日)电子设备用电位器--第6部分：截面规范：表面安装预置电位器25．IEC 60393-6-1 (2003年5月16日)电子设备用电位器--第6-1部分：空白详细规范：表面安装预置电位器评定级E26．IEC 60268-5 (2003年5月15日)音响系统设备--第5部分：扬声器27．IEC 61747-1 (2003年5月15日)液晶和固态显示器--第1部分：通用规范28．IEC 60794-1-2 (2003年5月13日)光纤电缆--第1-2部分：通用规范—基本光缆试验程序29．IEC 60679-1-am2 (2003年5月13日)修订本2评定过质量的石英晶体控制的振荡器--第1部分：通用规范30．IEC 61818 (2003年5月13日)低压保险丝的应用指南（刘涌供稿）。
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IEC62271-2003标准与内部故障电弧试验
0 引言
金属封闭开关设备和控制设备在中压领域量大面广，据统计我国高压开关行业，12kV金属封闭开关设备2006年产量为320265面，较上年的271120面增加491545面，增长24.5%，且生产企业多达195家：40.5kV 金属封闭开关设备产量为29026面，较上年的24787面，增加4239面，增加14.6%，且生产企业为94家。
今后还将年增加。
中压金属封闭开关设备在输变电系统中起保护、控制和分配电能的作用。
共正常、可靠的运行时电网安全、设备安全和人身安全及供电可靠性起着十分重要的作用。
目前，国内形成了真空和SF6为主导的开关设备，基本上实现了中压开关设备无油化。
中压开关设备正向小型、轻量、环保、智能、安全、高可靠方向发展。
随着中压开关设备技术的不断进步。
其标准及修订引起人们的关注。
1 标准的变迁
标准反映了当时的技术水平，标准的修订代表了技术的进步。
因此标准与时俱进，也在不断修订之中。
2003年11月IEC发布了IEC62271-200-2003《额定电压1kV以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备》标准，第一版英文版，即IEC60298的第4版。
该标准的第一版即《IEC出版特298》诞生于1969年，1981年为第二版，1990年为第三版，这次的修订版为第四版。
当进的这些标准反映了20世纪70年代和80年代的技术水平。
当时主要使用空气绝缘的开关设备，配用少油断路器。
1980年以后，越来越多的真空断路器和SF6断路器及气体绝缘金属封闭天关设备投放市场，并将其性能渐纳入标准中，与此同时，用户对开关设备的人身安全性能，特别是故障电弧防护的要越来越强烈，淤是将这方面的技术法规(Pella 技术法规2号)于1978年底作为附录AA纳入IEC60298标准中。
但直到2003年标准前，故障电弧试验仅作为制造商和用户之间协商的选项。
而且在2003年标准中会义了内部电弧级开关设备和控制设备(IAC)。
对于内部电弧级开关设备和控制设备(IAC)，规定内部电弧试验为必试的型式试验项目，试验电流为额定短时耐受电流，试验持续时间为1s,0.5s和1s。
通过内部电弧试验的开关设备和控制设备即为内部电弧级开关的控制设备，并规定将内部故障电弧试验的特征参数标准在中。
这项新标准对中压开关设备及控制设备的内部故障电弧试验有了明确的统一规定，有助于用户对不同设备的内部故障电弧作出评价。
2标准的重大修改
国际电工委员会对中压开关柜标准(IEC60298：1990-12)作了重大修改，修改后标准编号为
IEC2271-200。
新标准站在用户的立场，从维护角度，按运行连续性的丧失程度，将开关柜分为LSC1和LSC2两大类。
其中LSC2又分为LSC2A和LSC2B。
在这些分类中，以LSC2B提供了运行加续性最高，LSC1级最低而旧标准(IEC60298：1990-12)站在设计的立场，从结构角度，将开关柜分为铠装式、间隔式、箱式。
新标准根据隔室可触及的程度，分为联锁控制和可触及隔室、基于程序的可触及隔室，基于工具的可触及隔室及不可触及的隔室。
根据隔板和活门材料性质，分为PM级隔板和PI级隔板。
PM级隔板为金属隔板，其特点是：打开PM级隔室时，该隔室中没有场;PI级隔板为非金属隔板(绝缘材料)，打开PI级隔室时，该隔室中可能有电场。
按正常运行期间发生故障时的机械、电气和火灾情况，开关柜分类为IAC需要经过型式试验验证其设计的有效性。
按设备现场情况，把设备的可触及性分为A、B、C三类。
A类可触及性反映仅限于操作人员触及的，B类指不受限制的可触及性(包括一般公众)，C类可触及性指接触不到的设备限定的可触及性，如柱上安装的设备。
承受故障的部位包括下(前面)、L(侧面)和R(后面)。
试验至少由两面开关柜组成。
试验持续时间1.0/0.1s作为推荐优选值。
内部电弧级设备应在铭牌上加以标明，标明可触及类别，还应标明试验电流(kA)和电流持续时间(s)。
3内部故障电弧的试验
内部故障电弧对开关设备危害极大，直接威胁人身和设备安全。
内部故障虽很少发生，但却不能完全避免(如在德国，平均10000面年开关柜发生一次故障电弧)。
故障电弧试验于1981年列入IEC标准中。
为此，要求开关设备要采取内部故障电弧限制措施。
在现行开关柜标准中，(IEC60298;1990-12)将内部故障电弧列为协商项目，而修订的最新标准(IEC22271-200)，将内部故障电弧试验列为选择性必试项目，并给出故障电弧试验的5项判剧(将现行6项合并为5项)。
新标准对试品布置、试验电流大小及特持续时间都作了明确规定，这样试验结果具有可比性，并要求将内部故障电弧等级(IAC)标明在柜体面板的铬牌处。
在现行标准中，将内部电弧试验可触及性类别分A和B两类。
在标准中，对A和B类可触及性(分别指仅允许被批准的专业人员和一般公众)增加了C类可触及性，即柱上安装金属封闭开关设备。
C类可触及性限定适用于够不着的设备，设备最小允许高度须制造商标明。
这里要特别提到气体绝缘开关柜的内部故障电弧试验。
为保护环境，在作内部故障电弧试验时，允许将SF6绝缘气体用同等压力压缩气体代替。
类似的试验和模拟表明，在使用释压装置的情况下，压务上升的最大值对空气和SF6大约相同。
这样壳体承受同样的压力。
但对空气来说，热气流喷出释压装置开口的时间较短，这是由于SF6喷出的速度较慢的绝故。
4内部故障电弧的判据
新标准对内部故障电弧的判据作了补充和修订。
新的5条判据如下：
判据1：门和盖仍应关闭。
若没有任何部分抵达指示器或墙壁，可接受有变形。
其附加条件是，如果设备在安装与试验时需要更靠近墙壁时，其永外性变形应小于规定的对墙壁距离，而且喷出的气体不得朝向墙壁;
判据2：度验期间，壳体不得出现破裂;不得有单重至60g的物体飞出;
判据3：在直至2m高度处，可自由接近的壳体外部，不得烧穿成孔洞;
判据4：指示器不得受热而点燃(垂直和水平指示器包括在一个判据内);
判据5：接地连接仍然有效。
检验通过目检，必要时(一怀疑时)通过测量。
这样，内部故障电弧试验由于有明确的试验条件和判据，使之更加具有可比性，用户更容易评价其安全性，该项试验不再是制造商与用户协商，而且不可对判据作选择。
5故障电弧的防护
从总体上来说，故障电弧的防护分积极防护和消极防护。
前者限制电弧的产生，后者限制电弧的负面效应。
积极防护的措施如下：
(1) 结构措施：①将带电件绝缘或部分绝缘;②结构设计中不形成弧根;③采用耐弧绝缘材料;④设立隔离壁和隔板;⑤有足够的导体间距离、空气和爬电距离。
(2) 使用的元件：①使用损失能是小的电气设备;②采取过电压保护。
(3) 运行管理：①对设备进行检查和维护;②对设备进行空调;③检查接触和连接部位;④清洁和检验绝缘件。
(4) 防止误操作：①进行电气和机械联锁;②进行人员培训。
消级措施包括：
(1) 空间限制：①使用耐压和耐热的材料;②设备总体按耐高温和耐热性设计。
(2) 限制电弧能量：①通过短路装置的故障电弧防护装置限制电弧持续时间;②通过限流器限制电弧的能量。
一个性能好的开关柜均采用积极和消极两种措施，以达到限制内部故障电弧的效果。
在现有消极措施中，故障电弧防护装置是减少电弧能量的好办法。
如Moeller公司新研制的Arcon型故障电弧防护装置。
它将故障电弧效应限制在它的弧根处，大大减小了人身受伤害的风险。
ABB公司应用于AX1型开关柜内的电弧快速灭弧装置，通过光传感器知内部电弧。
一旦发生内部电弧，该装置能在5ms 内使内部电弧接地。
在使用故障限流器方面。
如ABB公司的ZS1故障电流器可安装在手车上或固定安装。
FritzDriescher公司在它的开关柜中采用故障电弧限制器，来限制故障电弧的持续时间。
5结束语
故障电弧的危害，主要是热效应和压力效应。
对现代开关柜来说，为了限制热效应和压力效应，一般都在开关柜内设有释压通道，如母线室、开关室和电缆室内。
在这里，要尽量优化释压装置的结构，缩短其开始作时间，改时排气效果。
以降低柜内出现的最大压力。
另一方面选择制作隔板、壳体和室门的材料，确定可靠固定方式，特别要注意电缆室和开关室门的结构设计。
总之，故障电弧的限制，成为开关柜设计的关注点。