摘要：伴隨著電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善化的修訂，明顯的一個問題越來越地上升到一定的高度，即標(biāo)準(zhǔn)更加側(cè)重于站在使用者的角度考慮問題。其中明顯的表現(xiàn)就是通過已經(jīng)修訂和征求意見完畢的GB3906-200X和正在修訂之中的IEC60298中已經(jīng)做了重大修訂的兩項(xiàng)內(nèi)容來體現(xiàn)。關(guān)鍵詞：內(nèi)部故障IAC
關(guān)鍵詞：戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備控制設(shè)備內(nèi)部故障　　伴隨著電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善化的修訂，明顯的一個問題越來越地上升到一定的高度，即標(biāo)準(zhǔn)更加側(cè)重于站在使用者的角度考慮問題。其中明顯的表現(xiàn)就是通過已經(jīng)修訂和征求意見完畢的GB3906-200X和正在修訂之中的IEC60298中已經(jīng)做了重大修訂的兩項(xiàng)內(nèi)容來體現(xiàn)。　　

首先，GB3906-200X取消了以制造定義的鎧裝式、箱式和間隔式的定義，取而代之的是維護(hù)使用者權(quán)利的“用電連續(xù)性”的概念；將內(nèi)部電弧型開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備（IAC）引入標(biāo)準(zhǔn)并規(guī)定了“對作為IAC級的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備該項(xiàng)為必試項(xiàng)目，并在銘牌上加以標(biāo)識”。　　

其次，IEC60298將內(nèi)部電弧試驗(yàn)由原來的“與用戶協(xié)商”修訂為“必試的強(qiáng)制性的型式試驗(yàn)項(xiàng)目”。　　

我們今天對內(nèi)部電弧級（IAC）級的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備做一簡單介紹。　　

一．內(nèi)部故障：　　

1．內(nèi)部故障：由于金屬封閉設(shè)備本身的缺陷，或異常的工作條件，或誤操作等原因，造成的外殼內(nèi)部的故障，可能引燃內(nèi)部電弧。　　

2．內(nèi)部電弧級開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備（IAC）internalarcclassifiedswitchgearandcontrolgear（IAC）：　　

經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證能滿足在內(nèi)部電弧情況下保護(hù)人員規(guī)定要求的金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備。　　簡單的講，IAC級開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備就是我們通常所講的抗弧型產(chǎn)品。　　

二．相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：　　GB3906-1991將IAC級開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備規(guī)定為與用戶協(xié)商項(xiàng)目，就是說用戶需要時制造商按用戶要求進(jìn)行試驗(yàn)和提供產(chǎn)品。　　IEC60298-2005將IAC級開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備規(guī)定為：必試試驗(yàn)項(xiàng)目，并在銘牌上加以標(biāo)識。　　GB3906-200X規(guī)定為IAC級開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備必須在銘牌上加以標(biāo)識，但尚未明確是必試項(xiàng)目。　　

三．內(nèi)部電弧的主要起因：　　

1．操作和維護(hù)故障；　　

2．大氣過電壓和操作過電壓；　　

3．固體絕緣材料的電氣故障；　　

4．負(fù)荷開關(guān)、斷路器或熔斷器過載。　　

四．內(nèi)部電弧的主要效應(yīng)：　　

內(nèi)部電弧直接對周圍絕緣氣體加熱，一部分能量通過對流傳遞，并以熱能方式加熱導(dǎo)電體，從而導(dǎo)致設(shè)備隔室內(nèi)部壓力上升，在規(guī)定的預(yù)定壓力限值之后，熱氣體膨脹，造成設(shè)備內(nèi)部壓力釋放。熱氣體以及瞬態(tài)壓力波會危及周圍人員和設(shè)備以及建筑。　　

五．內(nèi)部電弧可危及的類型（可觸及性的類型）　　

1．非柱上安裝的金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備：　　

在設(shè)備現(xiàn)場，可能需要區(qū)分金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的兩種可觸及類型：　　

——A類可觸及性：僅限于授權(quán)的人員；　　

——B類可觸及性：不受限制的可觸及性，包括一般公眾的。　　

對應(yīng)于這兩類可觸及性，規(guī)定了兩種不同的試驗(yàn)條件。　　

金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備外殼的不同側(cè)面可以具有不同的可觸及性類型。　　

采用下述代碼表示外殼的不同側(cè)面：　　

F：前面　　L：側(cè)面　　R：后面　　前面應(yīng)由制造廠明確規(guī)定。　　n例如對于我們一般所用的12KV產(chǎn)品，如其銘牌標(biāo)志為：　　n等級：IACBFLR　　n內(nèi)部電弧：25KA，1S　　的意思就是：內(nèi)部電弧級產(chǎn)品。正面、側(cè)面、后面為B類可觸及性；短路電流有效值為25KA，持續(xù)時間為1S。　　

2．柱上安裝的金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備：nC類可觸及性：接觸不到的設(shè)備限定的可觸及性　　

六．試驗(yàn)時設(shè)備與試品的關(guān)系（模擬現(xiàn)場環(huán)境和人員與設(shè)備的相對位置）：設(shè)備后面到墻的距離：對于可觸及型：800mm；對于不可觸及型：100mm；　　設(shè)備側(cè)面到墻的距離：200mm；　　設(shè)備到指示器（模擬操作人員）的距離：300mm。　　

七．試驗(yàn)的電流、電壓、峰值電流的規(guī)定：　　對于50HZ的設(shè)備，峰值電流為交流分量有效值的2.5倍。　　持續(xù)時間推薦為：1S，0.5S和0.1S。　　如對于31.5KA的設(shè)備，其內(nèi)部電弧的試驗(yàn)值推薦為：31.5KA/1S。　　

八．考核IAC級設(shè)備的判據(jù)（內(nèi)部電弧試驗(yàn)成功的判據(jù)）；　　1．正確緊閉的門、蓋板沒有開啟；　　2．沒有出現(xiàn)封閉柜體破碎現(xiàn)象；　　3．電弧未造成可觸及側(cè)燒穿；　　4．人員（指示器）未因熱氣體效應(yīng)而點(diǎn)燃；　　5．柜體接地點(diǎn)仍然保持連接。　　

九．一般的IAC級開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備應(yīng)具備的條件：　　

1．具有壓力釋放通道，而且每一個主要功能單元都應(yīng)有獨(dú)立的壓力釋放通道　　說明一點(diǎn)：如果設(shè)計時不可能實(shí)現(xiàn)兩個功能單元分別有獨(dú)立的壓力釋放通道，則可考慮兩者共用一個通道。但應(yīng)該：當(dāng)一個功能單元發(fā)生故障由此通道排泄壓力時，不能波及另一個功能單元，反之亦然。　　

2．各個隔室間的防護(hù)等級應(yīng)該達(dá)到IP40　　

3．門、面板要有一定的強(qiáng)度和足夠的安裝強(qiáng)度　　門、面板的材質(zhì)和厚度要考慮適當(dāng)；　　與門、面板相連接的零部件要保證足夠的強(qiáng)度和安裝距離。　　需要說明的是，做IAC試驗(yàn)時，一般都按照安裝螺栓或鉸鏈間距200mm左右，但實(shí)際生產(chǎn)時就與之不同。如果說將間距放到400mm，大家都沒有理論或?qū)嵺`的證明。所以，我想應(yīng)該大體與試驗(yàn)時保證相差無幾。我的想法是螺栓或鉸鏈的間距不要超過300mm。　　

4．設(shè)備上的與一次功能單元相通的部件應(yīng)該有防護(hù)措施　　這一點(diǎn)尤其需要說明。　　現(xiàn)在生產(chǎn)的設(shè)備為節(jié)約成本或簡化工藝，大多沒有做到。如安裝在柜體后部的與電纜室相通的帶電顯示器沒有防護(hù)措施；如前后門的觀察窗應(yīng)該用10mm的防爆玻璃但現(xiàn)在基本都用6mm的普通玻璃代替，這對于IAC級產(chǎn)品的絕對禁止的。　　

5．壓力釋放通道要有足夠的空間和強(qiáng)度　　關(guān)于壓力釋放空間，沒有明確的規(guī)定必須為多大。但如果設(shè)計得太小，勢必將阻止壓力釋放而危及相鄰部件。一般，應(yīng)保證不小于500mm²。　　至于強(qiáng)度，應(yīng)保證釋放壓力時，開啟的蓋板不被氣流所沖擊脫離柜體而傷及遠(yuǎn)處人員。　　

6．戶內(nèi)設(shè)備的外殼防護(hù)等級應(yīng)不小于IP40，確實(shí)保證人員不被氣浪所傷及　　

十．IEC建議的IAC級開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備應(yīng)具備的條件：　　除上述應(yīng)具備的條件外，IEC標(biāo)準(zhǔn)更加強(qiáng)調(diào)的是人性化，即內(nèi)部電弧產(chǎn)生后由該設(shè)備自行處理，也就是內(nèi)部電弧通過設(shè)計上對設(shè)備容積、絕緣電弧隔室、壓力釋放裝置和具有能量吸收作用的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮來解決，后通過柜體外部的統(tǒng)一的安全的通道排除。　　主要做法是通過壓力內(nèi)部導(dǎo)向傳遞到氣體冷卻器而釋放。試驗(yàn)結(jié)果表明：應(yīng)用了這種氣體冷卻器后，氣體噴發(fā)速度下降了35。　　

十一。其他的可以限制內(nèi)部故障對外影響的措施。　　1．利用光傳感器、壓力傳感器、熱傳感器或者母線差動保護(hù)快速切除故障，縮短故障時間；　　2．采用適當(dāng)?shù)娜蹟嗥髋c開關(guān)裝置組合來限制允通電流和故障持續(xù)時間；　　3．利用快速傳感、快速合閘裝置（滅弧器）將電弧快速轉(zhuǎn)移到金屬短接回路快速消除電弧；　　4．遙控。　　

十二．其他應(yīng)該注意的幾點(diǎn)　　1．僅當(dāng)前門關(guān)閉時，才能把可抽出部件從工作位置移開到其它位置或由其它位置移到工作位置。　　應(yīng)該說對于需要開門操作的設(shè)備是不具備IAC級設(shè)備的含義的。　　2．IEC60298推薦的主要一次功能單元都應(yīng)該具有IAC級功能。這種說法與我們以前考慮和試驗(yàn)的只在斷路器室和電纜室具有IAC功能是不同的，設(shè)計時我們應(yīng)該加以考慮。按照現(xiàn)在的做法是：母線室同樣應(yīng)該具有IAC功能。　　3．如果按照制造廠的說明書安裝、運(yùn)行和維護(hù)開關(guān)設(shè)備，則在其整個使用期間出現(xiàn)內(nèi)部電弧的概率是很小的，但不應(yīng)忽視。　　4．并不是的戶內(nèi)設(shè)備都應(yīng)該是IAC級設(shè)備。如不在GB3906規(guī)定范圍之內(nèi)的GG-1A型固定設(shè)備。在產(chǎn)生的危險可以不計的場合：沒有必要選擇IAC級金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備。在需要考慮產(chǎn)生的危險時，只能使用IAC級金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備。　　

結(jié)論　　盡管現(xiàn)有的設(shè)計對開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備進(jìn)行了不斷的優(yōu)化，但在運(yùn)行中出現(xiàn)內(nèi)部故障還是不可避免的，所以設(shè)計上對于IAC級開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的考慮是必要的，并且不應(yīng)流于形式化。