考虑使用及维修条件。
所有的外壳或隔板包括门的闭锁器件,可抽出部件等应具有足够的机械强度以能够承受正常使用
时所遇到的应力。
成套设备中电气元件和电路的布置应便于操作和维修,同时要保证必要的安全等级。
[解读]
对材料、结构部件及电器元件和电路的布置提出总体要求。
1）
成套设备的材料应能承受工作中的机械、电气和热应力及潮湿的影响。
2）
采用防腐材料或裸露表面涂上防腐层，以确保防腐。同时需考虑使用和维修条件。
3）
外科或隔板（包括门的闭锁器件）、可抽出式部件等能经受正常工作中的应力。
4）
电气元件和电路的布置应便于操作和维修，保证必要的安全等级。
[理解要点]
----对于成套设备的材料，例如：成套设备的相关结构部件、母排及绝缘支撑件等应能承受短路事故产生的电动力和热应力，并能满足短路事故不影响电气间隙、爬电距离和隔离距离的安全等级。
----以上提出的4项机械设计总体要求，即是针对GB 7251.1产品的，又是作为 GB 7251.2～GB
7251.5基本要求提出的。但本版本对于执行GB
7251.1的产品，在试验项目的安排上并没有全部落实这些要求，例如：潮湿对材料的影响及防腐蚀问题。这是由于等同采用的IEC
60439-1标准的国际维修工作组正在讨论这些问题，为了不破坏对应于IEC
60439-1标准的国际维修工作组正在讨论这些问题，为了不破坏对应于IEC
60439-1标准的文本结构，在转换为国家标准时未增加潮湿及防腐蚀的相应试验项目。但我们在将IEC
62208-2002《低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求》等同转化为国家标准时（已完成标准的报批工作，处于标准的审批阶段），已较全面的将这方面要求列入到该空壳体标准中。
----总体要求是对材料、结构部件及电气元件和电路的布置提出的，因此满足这些要求除需遵从7.1相关条款的内容外，还需满足第7章各条款的相关内容及试验要求。
[标准原文]
7.1.2.1
电气间隙和爬电距离
成套设备内电器元件的间距应符合各自相关标准中的规定,而且,在正常使用条件下也应保持此距离。
在成套设备内部布置电气元件时,应符合其规定的电气间隙和爬电距离或冲击耐受电压,同时要考虑相应的使用条件。
对于裸露的带电导体和端子(例如:母线,电器之间的连接,电缆接头),其电气间隙和爬电距离或冲击耐受电压至少应符合与其直接相连的电器元件的有关规定。
另外，异常情况(例如短路)不应永久性地将母线之间,连接线之间、母线与连接线之间(电缆除外)的电气间隙或介电强度减小至小于与其直接相连的电气元件所规定的值。亦见8.2.2。
对于按照本标准中8.2.2.6进行试验的成套设备,在表14和表16中给出了最小值,在7.1.2.3中给出了试验电压值。
[解读]
成套设备内的电气间隙和爬电距离要求见表1。
表1 电气间隙和爬电距离要求
部
位
|
电气间隙和爬电距离要求
|
内部电器元件的间距
|
符合各自相关规定的要求，而且在正常使用条件下也应保持此距离。
|
内部布置的电气元件
|
应符合其规定的电气间隙和爬电距离或冲击耐受电压，同时要考虑相应的使用条件。
|
裸露的带电导体和端子（例如：母线、电器之间的连接、电缆接头）
|
电气间隙和爬电距离或冲击耐受电压至少应符合与其直接相连的电器元件的有关规定。
|
母线之间、连接线之间、母线与连接线之间（电缆除外）
|
短路也不应将电气间隙或介电强度减小至小于与其直接相连的电气元件所规定得值（亦见8.2.2）
|
注：进行冲击耐受电压试验的成套设备
标准中表14（电气间隙）和表16（爬电距离）给出了最小值，7.1.2.3中给出试验电压值。
|
在具体进行某一产品设计时，通常所选择的电气间隙和爬电距离都要比标准表中的基本要求大得多。例如：动力配电柜的电气间隙和爬电距离选择≥8～10mm,抽出式功能单元的隔离距离常选择20-25mm以上。
[理解要点]
----表1给出了成套设备内需考虑的各个部位的电气间隙和爬电距离设计问题。
通常，我国一些生产成套设备的企业，对设备内的电气间隙和爬电距离往往仅注意到裸露带电体之间的电气间隙和爬电距离，而且在出厂检验时由于时间等因素，很难全面检查这些参数是否符合标准的要求。实际上要保证产品全面符合标准要求是依靠设计和严格的质量控制达到的，也就是说产品质量不仅仅是依赖于检验，检验只是一种对质量把关的手段。因此，制造商对涉及不同电位的带电体之间的电气间隙和爬电距离，需根据标准中的绝缘配合等要求进行设计。国外一些先进国家制造的成套设备，其中很多参数是通过制造过程中的检查来实现的，例如：检查是否按规定图纸生产，是否满足了图纸要求的加工精度等。
----关于表1中内部电器元件的间距问题，标准中提出需符合内部电器元件各自的规定，因为成套设备内组装的电器元件，不同制造商生产的元件在满足同一国家标准时，有时在一些方面是会有差别的，例如：塑壳开关在安装上有的允许2个开关之间的安装间距为0，有的需要有一定的间距，这在制造商给出的元件产品样本中会列出（如果没这方面参数可以索取），因此，成套设备制造商在设计时，应了解设备内组装电器元件的有关参数，并按他们要求进行设计和组装。
----关于表7-2中内部布置电气元件的电气间隙和爬电距离，标准指出：应符合各自电气元件规定的电气间隙和爬电距离，也就是说我们设计成套设备时要了解他们的有关参数和要求，在成套设备内的电气元件，有的所处回路的电压较低，根据绝缘配合要求同时结合电气元件要求，我们可以选择较小的电气间隙和爬电距离。由于以空气为介质的电气间隙与冲击耐受电压有对应关系，我们亦可用冲击耐受电压来考核电气间隙是否满足要求。
----关于表1中裸露的带电导体和端子的电气间隙和爬电距离，标准指出：与电器元件连接时，要符合电器元件的电器间隙和爬电距离要求。
在裸露导电体之间的电气间隙和爬电距离要保证在短路期间和短路后仍能保证安全间距。
[标准原文]
7.1.2.2
抽出式部件的隔离距离
如果功能单元安装在抽出式部件上,如设备处于新的条件下,隔离距离至少要符合
GB/T 14048.3—2002中关于隔离器规定的要求,同时要考虑到制造公差和由于磨损而造成的尺寸变化。
[解读]
抽出式功能单元处于隔离位置时，隔离距离至少要符合隔离器要求（见GB
14048.3），同时要考虑制造公差和由于磨损而造成的尺寸变化。
[理解要点]
----GB
14048.3《低压开关设备和控制设备第3部分：开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器》标准中对隔离器的定义为：在隔离位置上能符合规定隔离功能要求的一种机械开关电器。
----隔离器要求对其断开的触头间隙能承受GB
14048.1中表14（与本标准表15相同）所列的对应于额定冲击耐受电压的试验电压，以满足规定的隔离功能要求。因此，抽出式功能单元处于隔离位置时的隔离距离，只要能经受本标准中表15所列的对应于额定冲击耐受电压的试验电压，即可达到隔离要求。
----标准中表15的值选取：
对于第1列中的额定冲击耐受电压Uimp值，当成套设备符合标准中表G.1条件时，其Uimp最小值按表G.1中的额定工作电压对地值、电源系统的标称电压及设备安装位置的过电压类别来选取。
表中的试验电压值，应按试验地点的海拔高度来选取。
[标准原文]
7.1.2.3
介电性能
当制造商标明了成套设备一个电路或多个电路的额定冲击耐受电压时,则适用第7.1.2.3.1～7.1.2.3.6的要求,而且该电路应满足8.2.2.6和8.2.2.7规定的介电强度试验和验证。
在其他情况下,成套设备的电路应满足8.2.2.2、8.2.2.3、8.2.2.4和8.2.2.5规定的介电强度试验。
注:然而,在此情况下,宜考虑绝缘配合的要求不能得到验证。
以额定冲击耐受电压值为基础进行绝缘配合是最优选的。
7.1.2.3.1
总则
下述要求以GB/T
16935.1—1997的原则为依据,并提供了在成套设备内部条件下绝缘配合的可能性。
成套设备的电路应能承受附录G中给出的符合过电压类别的额定冲击耐受电压(见4.1.3),或者如果适用的话,应能承受表13给出的相应的交流或直流电压。施加在隔离器件的隔离距离或抽出式部件的隔离距离上的耐受电压在表15中给出。
注:电源系统的标称电压与成套设备电路的冲击耐受电压之间的关系在附录G中给出。
对于给定的额定工作电压，额定冲击耐受电压不应低于附录G中给出的与成套设备使用处的电路电源系统标称电压相应值和适用的过电压类别。
7.1.2.3.2
主电路的冲击耐受电压
a)
带电部件与接地部件之间，极与极之间的电气间隙应能承受表13给出的对应于额定冲击耐受电压的试验电压值。
b)
对于处在隔离位置的抽出式部件，断开的触点之间的电气间隙应能承受表15给出的与额定冲击耐受电压相适应的试验电压值。
c)
与a)及b)项的电气间隙有关的成套设备的固态绝缘应承受a)和b)规定的冲击电压（如适用）。
7.1.2.3.3
辅助电路的冲击耐受电压
a)
以主电路的额定工作电压（没有任何减少过电压的措施）直接操作的辅助电路应符合7.1.2.3.2中a)和c)项的要求。
b)
不由主电路直接操作的辅助电路，可以有与主电路不同的过电压承受能力。这类交流或直流电路的电气间隙和相关的固态绝缘应该承受附录G中给出的相应电压值。
7.1.2.3.4
电气间隙
电气间隙应使电路足以承受7.1.2.3.2和7.1.2.3.3给出的试验电压值。
对于情况B－—均匀电场，电气间隙应至少与表14给出的值相同。
与额定冲击耐受电压及污染等级有关的电气间隙，如果大于表14给出的情况A——非均匀电场的值，则不要求进行冲击耐受电压试验。
测量电气间隙的方法在附录F中给出。
7.1.2.3.5
爬电距离
a) 尺寸的选定
对于污染等级1和污染等级2，爬电距离不应小于按照7.1.2.3.4选择的相关的电气间隙。
对于污染等级3和污染等级4，即使电气间隙小于7.1.2.3.4允许的情况A的值，爬电距离也应不小于情况A的电气间隙，以减少由于过电压引起击穿的危险性。
测量爬电距离的方法在附录F中给出。
爬电距离应符合6.1.2.3规定的污染等级和表16给出的在额定绝缘电压（或工作电压）下的相应的材料组别。
按照相比漏电起痕指数（CTI）（见2.9.18）的数值范围，材料组别分类如下：
——材料组别 I
600≤CTI
——材料组别 Ⅱ
400≤CTI<600
——材料组别 Ⅲa
175≤CTI<400
——材料组别 Ⅲb
100≤CTI<175
注1：对于采用的绝缘材料，CTI的值参照了从IEC
60112方法A中获得的值。
注2：对于无机绝缘材料，例如玻璃或陶瓷，不产生漏电起痕，其爬电距离不需要大于其相关的电气间隙。但建议考虑击穿放电危险。
b)
加强筋的使用
如果使用高度最小为2mm的加强筋，不考虑其数量，爬电距离可以减小至表16中的值的0.8倍。根据机械要求来确定加强筋的最小底宽（见附录F的第F.2章）。
c) 特殊用途
对于打算在必须考虑绝缘故障的严重后果的场合下使用的电路，应改变表16中的一个或多个有影响的因素（距离、绝缘材料、微观环境中的污染），以使绝缘电压高于表16给出的电路的额定绝缘电压。
7.1.2.3.6
隔开的电路之间的间隙
确定隔开的电路之间的电气间隙、爬电距离和固态绝缘的尺寸时，应选用最大的电压额定值（用于电气间隙和相关的固态绝缘的额定冲击耐受电压及用于爬电距离的额定绝缘电压）。
[解读]
1、验证成套设备介电性能（以空气为介质的）有两种试验方法：
----以额定冲击耐受电压值为基础，进行绝缘配合的额定冲击耐受电压试验（这是最优选的）。
----工频耐受电压试验（此试验不能验证绝缘配合的要求）。
2、介电性能试验依据的标准条款，见表2。
表2 介电性能要求
耐受电压类别
|
标准条款
|
额定冲击耐受电压（制造商标明Uimp）
|
7.1.2.3.1～7.1.2.3.6、8.2.2.6、8.2.2.7
|
工频耐受电压
|
8.2.2.2、8.2.2.3、8.2.2.4、8.2.2.5
|
3、下述要求以GB/T 16935.1《低压系统内设备绝缘配合》的原则为依据，通过满足这些要求来实现成套设备的绝缘配合。
1）成套设备的电路应能承受标准中附录G给出的、对应过电压类别的额定冲击耐受电压，或能承受标准中表13给出的相应的交流或直流电压（如果适用的话）。
2）隔离器件的隔离距离或抽出式部件的隔离距离能承受标准中表15给出的电压值
3）制造商标明的额定冲击耐受电压不应低于标准中附录G给出的额定冲击耐受电压值。
（当成套设备符合标准中表G.1条件时，额定冲击耐受电压值对应于成套设备的额定工作电压、电源系统标称电压和适用的过电压类别的值）。
注：标准中附录G给出电源系统的标称电压与成套设备电路的冲击耐受电压之间的对应关系。
[理解要点]
----GB/T 16935.1
《低压系统内设备绝缘配合第一部分：原理、要求和试验》是电气基础安全标准，他指导有关专业标准对其所涉及的各种设备合理地制定有关要求，从而达到绝缘配合的目的。
该标准规定了低压系统中设备（海拔至2000m，交流额定电压至1000V，额定频率至30KHz）的绝缘配合，他根据设备的性能标准，对设备的电气间隙、爬电距离和固态绝缘的要求作出规定。
---- GB7251.1既是根据GB/T
16935.1标准的有关绝缘配合原理，提出以上3项要求来实现成套设备的绝缘配合。
----主电路的冲击耐受电压：耐压施加位置及额定冲击耐受电压值如下。
表3冲击耐受电压试验要求
耐 压 施 加 位 置
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额 定 冲 击 耐 受 电 压 值
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a)
带电部件与接地部件之间，极与极之间
|
标准中表13给出的值
|
b)
抽出式部件在隔离位置的断开触点之间
|
标准中表15给出的值
|
c)
a)、b)两项的电气间隙带有固态绝缘的地方
|
标准中表13/表15给出的值
|
[注意]
标准中表13和表15中第1列的数据为海拔2000m时的额定冲击耐受电压试验值，当试验地点不在海拔2000m处时，应按试验地点的海拔高度对额定冲击耐受电压的试验值进行修正。
例：制造商标出某一电路的额定冲击耐受电压值为8kv（不标明既为海拔2000m），当试验地点的海拔高度为零海拔（海平面）时，按标准表13修正值为9.8kv，按表15修正值为12.3kv.
2、辅助电路的冲击耐受电压
1) 由主电路额定电压直接操作的辅助电路
施加的额定冲击耐受电压位置和数值同标准7.1.2.3.2主电路的冲击耐受电压a)和c)项要求。
2）不由主电路额定电压直接操作的辅助电路
该辅助电路承受的过电压能力与主电路可以不同。它们交流或直流电路的电气间隙和相关的固态绝缘应承受标准附录G中给出的电压值。
3、电气间隙
1）电气间隙数值应满足主、辅电路额定冲击耐受电压试验值的要求。
2）电气间隙值如果大于标准中表14给出的关于情况A— 非均匀电场的值，则不要求进行冲击耐受电压试验。
3）测量电气间隙的方法在标准的附录F中给出。
4、爬电距离
制造商应选择成套设备电路额定绝缘电压（Ui）以便确定其爬电距离。本条款给出尺寸的选定、加强筋的使用及特殊用途等方法。
1）按标准中表16来确定爬电距离尺寸，其中需根据绝缘材料的材料组别来选取。
按照相比漏电起痕指数CTI的数值范围，材料组别分类如下：
——材料组别 I
600≤CTI
——材料组别 Ⅱ
400≤CTI<600
——材料组别 Ⅲa
175≤CTI<400
——材料组别 Ⅲb
100≤CTI<175
2）爬电距离不得小于电气间隙。对那些给定电路，额定绝缘电压（Ui）不应小于电路的额定工作电压（Ue）.
5、隔开的电路之间的间隙
1) 电气间隙按隔开的电路之间的最大额定冲击耐受电压来选取。
2）固态绝缘的尺寸按隔开的电路之间的最大额定冲击耐受电压来选取。
3）爬电距离按隔开的电路之间的最大额定电压来选取。
[标准原文]
7.1.3
外接导线端子
7.1.3.1
制造商应指出端子是适合于连接铜导线，还是适合于连接铝导线，或者是两者都适用。端子应能与外接导线进行连接，如采用螺钉、连接件等，并保证维持适合于电器元件和电路的额定电流和短路强度所需要的接触压力。
7.1.3.2
在制造商与用户之间无专门协议的情况下，端子应能适用于连接随额定电流而定的最小至最大截面积的铜导线和电缆（见附录A）。
如果使用铝导线，表A.1给出的最大尺寸的单芯或多芯导线的端子通常是能满足要求的。当使用最大尺寸的铝导线仍不能充分利用电路的额定电流时，应遵循制造商与用户之间的协议，有必要提供下一档更大尺寸的铝导线的连接方法。
当低压小电流（小于1A，且交流电压低于50V或直流低于120V）的电子电路外接导线必须连接到成套设备上时，附录A中的表A1不再适用（见表A.1注2）。
7.1.3.3
用于接线的有效空间应使规定材料的外接导线和芯线分开的多芯电缆能够正确地连接。
导线不应承受影响其寿命的应力。
7.1.3.4
如果制造商与用户间无其他的协议，在带中性导体的三相电路中，中性导体的端子应允许连接具有下述载流量的铜导线：
——如果相导体的截面积大于10mm
2，则载流量等于相导体载流量的一半，但最小为10
mm
2导线的载流量；
——如果相导体的截面积等于或小于10
mm
2，则载流量等于相导体的载流量。
注1：对于非铜质导线，上述截面积建议以等效导电能力的截面积代替，此时可能需要较大尺寸的端子。
注2：在某些使用场合，中性导体电流可能达到很高的数值，例如：大的荧光灯照明装置，此时中性线的载流量须与相导线的载流量相同，为此，制造商与用户之间应有专门的协议。
7.1.3.5
如果需要提供一些用于中性导体、保护导体和PEN导体出入的连接设施，它们应安置在相应的相导线端子的附近。
7.1.3.6
电缆入口、盖板等应设计成在电缆正确安装好后，能够达到所规定的防触电措施和防护等级，也就是说电缆入口方式的选择要适合制造商规定的使用条件。
7.1.3.7
端子标志
端子的标志应符合GB/T 4026—1992的规定。
[解读]
本条款对外接导线端子尺寸、连接线的截面、中性导体端子截流量、（N、PE、PEN）端子的布置等提出要求。
标准修订前后内容差异：
1）删除GB 7251.1-1997标准中7.1.1末段内容。
删除的内容为：对于用绝缘材料制成的成套设备部件，应按照8.2.8验证其耐热、耐火能力及耐漏电起痕（如果适用），不需要对那些按自身要求进行试验的部件进行验证。
删除这些内容，不是说对绝缘材料的这些要求不需要，恰恰相反，这些要求对于成套设备的绝缘性能来说是十分重要的，只是IEC标准工作组正在讨论这些问题，而各IEC成员国还未达成一致意见而已。不过我们已看到在IEC
62208-2002《低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求》的标准中，已将绝缘材料的这些要求考虑了。我们认为在IEC
60439-1:1999版的修订时，会将绝缘材料的耐热、耐火能力及耐漏电起痕内容重新列入到文本中来。
另外：在GB 7251.1-1997标准中（等同采用IEC
60439-1-1992）也未将这方面试验的内容列入到标准中，说明当时版本的标准修订考虑得也不成熟。
2）将GB7251.1-1997标准中7.1.2.3.3标题及标题下的所有“辅助电路和控制电路”词语改为“辅助电路”。
因为在辅助电路的术语和定义中指出：成套设备的辅助电路包括开关电器的控制电路与辅助电路。
3）删除GB 7251.1-1997标准中7.1.2.3.6整条内容。
删除的是固态绝缘尺寸规格的确定。在GB 7251.1-1997标准的7.1.2.3.6文本中说明尚在考虑中。
4）将标准7.1.2.3.4中第2段内容“对于情况B一均匀电场，电气间隙应大于表14给出的值”，改为“对于情况B一均匀电场，电气间隙应至少与表14给出的值相同”。
为对前一版本错误的修正。
