北美开关柜标准及参数详解

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北美开关柜标准及参数详解

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https://www.shfateng.com/news/1732509580.html

北美开关柜标准是全球电气设备领域的重要标准之一，与IEC标准相比，美标在电压等级、防护等级、控制电压等方面都有其独特之处。本文将详细介绍北美开关柜的主要标准、参数及其市场情况，帮助读者更好地了解这一重要标准体系。

美标开关产品的主要标准

产品标准：

IEEE C37.20.2：交流1000V以上金属铠装式开关设备
IEEE C37.04：交流高压断路器标准额定结构
IEEE C37.06：交流高压断路器推荐等级
IEEE C37.20.3：金属封闭开关柜
IEEE C37.20.9：气体绝缘开关柜
IEEE C37.11：电气控制要求
IEEE C37.20.6：4.76-38kV接地测试装置

试验标准：

IEEE C37.09：断路器试验程序
IEEE C37.54：户内断路器试验
IEEE C37.55：金属铠装开关柜试验
IEEE C37.20.7：内部故障试验
IEEE C37.55：金属铠装开关柜一致性试验规程

北美开关柜市场的供应商情况

北美开关柜的厂家以美国本地企业为主，Squire D、GE、Eaton等是主要的开关柜供应商。欧洲企业施耐德收购了Squire D，从而在北美市场占有一席之地。而ABB等虽然在美国生产开关柜，但由于其产品是由欧洲人设计，按照IEC标准设计，如没有美标断路器要求的MOC/TOC等辅助开关安装在隔室上，而是同IEC产品一样MOC安装在断路器上，TOC安装在断路器底盘车上，因而在北美市场水土不服，市场份额一直不大。ABB收购了GE 工业系统后，加强了在北美的业务，从而市场销售量大增，GE生产了世界上第一台真空断路器，第一台金属铠装开关柜，美国标准也是根据GE的产品、由老的GE工程师制定的标准，按照美标，由美国本土的GE工程师完善ABB的产品，因此ABB在美标市场份额超25%。施耐德、伊顿（包含库柏）、ABB（包括GE）在美国中压开关柜市场占有绝对领先地位。

北美开关设备的基本要求

产品参数要求

北美中压户内开关柜的电压主要有4.76、8.26、15、27、38kV五档，其中8.26和15kV对应的工频耐受电压都是36kV，雷电冲击耐受电压都是95kV。27kV要求的工频耐受电压是60kV，雷电冲击耐受电压是125kV。38kV要求工频耐受电压80kV，雷电冲击耐受电压150kV。

不同于GB/IEC标准额定电流，美标额定连续电流是1200/3000A，而不是1250/3150A。北美标准频率是60Hz，不是50Hz，因此可以理解为3150A@50Hz在60Hz下需要降容到3000A，当然这个需要温升试验验证。

美标额定短时耐受电流持续时间标准是2秒，即热稳定持续时间2秒，不是IEC要求的3秒，也不是国内普遍要求的4秒。60Hz峰值耐受电流是短时耐受电流的2.6倍，如40kA对应的是104kA，同样对于短路关合电流，也是短路开断电流的2.6倍，而不是50Hz的2.5倍。

使用环境IEEE与IEC标准对比，北美标准不论户内户外，环境温度最低都是零下三十摄氏度，我们的断路器等需要试验验证零下三十摄氏度的可用性。

防护等级

美标开关柜采用NEMA 250-2003作为防护等级的标准，对于室内使用的开关设备，防护等级NEMA2501类（IP20），户外 3R类(IP24)与IEC60529标准外壳防护等级( IP 代码)有下列对应关系，如下表，如NEMA 250 3R 可以理解为IEC60529标准的IP14，但反之不成立，即不能说IP14就是NEMA 3R标准，因为NEMA 3R还有抗腐蚀、防雨雪等要求，需要相应使用验证。

NEMA 250-2003标准防护等级对应IEC60529标准等级