根据运行可靠、维护方便、技术先进、经济合理的原则，要求成套电气设备具有良好的电气 性能、绝缘性能和机械性能，并且动作灵敏，工作可靠性高，既能满足正常运行条件下的长 期发热要求，又能承受短路电流所产生的机械应力和高温作用，即能满足动稳定和热稳定的 要求。此外，应能保证设备操作、维护和检修的方便，以及保证操作人员的人身安全。

       成套电气设备是由各种电器元件构成的，但其技术特点和要求与电器元件在诸多方面是不同的，有其特殊性。本节就成套电气设备的基本技术要求进行概括性的阐述。
一、 标准化
成套电气设备设计、制造以及用户订货的基本技术依据就是相应的技术标准。各种类别的成套电气设备均有其相应的国际标准（如IEC标准）、国家标准（GB）以及行业标准。成套电气设备的行业标准包括电力行业标准（DL）和机械行业标准（JB）。
低压成套开关设备的有关标准
（1） GB 7251—1997《低压成套开关设备和控制设备》（等效于IEC 439）
（2） IEC 439： 1992《低压成套开关设备和控制设备》
（3） JB/T 9661—1999《低压抽出式成套开关设备》
（4） JB/T 5877—1991《低压固定式成套开关设备》
高压开关柜的有关标准
（1） GB 3906—1991《3〜35kV交流金属封闭开关设备》（等效于IEC 298）
（2） IEC298： 1990《IkV以上52kV以下交流金属封闭开关设备和控制设备》
（3） DL/T 404—1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》
（4） SD 318-1989《高压开关柜闭锁装置技术条件》（能源部标准）
GIS的有关标准
（1） GB 7674《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》（等效于IEC 517）
（2） IEC 517： 1990 <72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》
（3） DL/T 617—1997《气体绝缘金属封闭开关设备技术条件》
预装式变电站的有关标准
（1） GB/T 17467—1998《高压/低压预装式变电站》（等效于IEC 1330）
（2） IEC 1330： 1995《高压/低压预装式变电站》
二、 外壳防护
成套电气设备外壳的基本作用是防护和支承。作为支承件，它必须具有足够的机械强度和刚度，保证装置的整体稳固性，特别是在内部故障条件下，不能出现变形或折断，避免扩大故障。防护作用则包含以下几个方面：
1） 防止人体触及或接近外壳内部的带电部分和触及运动部件，防止固体异物进入外壳内部。
2） 防止水进入外壳内部达到有害程度。
3） 防止外部因素（如小动物侵入、气候和环境因素等）影响内部设备。
4） 防止设备受到意外的机械冲击。
各种成套电气设备应达到相应的防护等级。国家标准GB 11022对电气设备防护等级作出了 具体规定，见表1-2。
 
三、绝缘配合
绝缘配合是成套电气设备设计与制造中一个非常重要的问题。对我国电力系统6 ~ 10kV高压开关柜在1989 - 1992年期间发生的事故统计结果表明，开关柜在运行中发生的事故大致包括绝缘事故、拒分事故、拒合事故、载流事故等，其中拒分事故占开关柜事故总次数的 32.4%,绝缘事故占18.1%。在绝缘事故中，外绝缘对地闪络、击穿事故居首位。成套电气设备的绝缘事故较多，特别在潮湿（出现凝露）、尘土较多的场所工作时，问题更为突出。为了保证成套电气设备运行的安全可靠，绝缘配合至关重要。
(一)绝缘配合的有关概念
绝缘配合 绝缘配合是指根据电气设备的使用条件及周围环境来选择电气设备的电气绝缘特性，主要是根据电气设备的使用条件、周围环境和绝缘材料来确定电气设备的电气间隙和爬电距离。绝缘配合的“三要素”是：设备的使用条件、设备的使用环境、绝缘材料的选用。绝缘配合的目标是保证电气设备的绝缘性能在规定的使用条件及环境条件下，能达 到设计的期望寿命。
额定绝缘电压在规定条件下，用来度量电器及其部件的不同电位部分的绝缘强 度、电气间隙和爬电距离的标准电压值。额定绝缘电压即电器的最高工作电压(额定电压)， 如 3.6kV、7.2kV、12kV、4O.5kV、72.5kV、126kV、252kV、363kV、550kVo
外绝缘空气间隙及电气设备固体绝缘的外露表面。外绝缘要承受大气、污秽、湿 度、小动物等外界条件的影响。
电气间隙电器的导电部件之间的最短空间距离。
对地电气间隙电器的任何导电部件与任何接地的或可能要接地的静止和运动中的部件间的电气间隙。
爬电距离电器中具有电位差的相邻两带电部件之间沿绝缘体表面的最短距离。
爬电比距 电气设备外绝缘的爬电距离与电气设备的额定电压(最高电压)之比。
(二)成套电气设备的绝缘性能要求
为保证成套电气设备具有良好的绝缘性能，电力部门对成套电气设备外壳内的绝缘距离和绝缘件外绝缘的爬电比距作出了明确的规定。
对于高压开关柜，最普遍的是以空气作为柜内空间的绝缘介质，即带电体对地及相间以空气作为绝缘介质。对于单纯以大气作为绝缘介质的高压开关柜，柜内各相带电体的相间和相对地间的(简称净距)不得小于表1-3中规定的数值。

内部充以SF6气体作为带电体对地及相间绝缘的充气柜是一种特别适应环境条件恶劣场所的开关柜，因为壳体封闭，排除了外界环境的影响，极大地提高了安全可靠性。

 
对于低压成套开关设备的绝缘配合问题，近年来也引起了高度重视。对于低压成套设备的绝缘配合，IEC439国际标准从过电压类别、污染等级、材料的CTI值（绝缘材料的相比漏电起痕指数）之间的关系明确规定了电气间隙和爬电距离与试验的工频耐压和冲击耐压。漏电起痕（tracking）是指固体绝缘材料表面在电场和电解液的联合作用下逐渐形成导电通路的过程。相比漏电起痕指数（comparative tracking index, CTI）是指固体绝缘材料能经受住50滴试液而没有形成漏电痕迹的最高电压数值。
等效采用IEG947—1 （1998年第1版）的GB/T14O48.1《低压开关设备与控制设备总则》 强调了系统的绝缘配合。低压电器用于电源系统的条件为：电器的额定绝缘电压应高于或等 于电源系统的额定电压。
关于爬电距离，GB/T 14048.1规定：电器的最小爬电距离与额定绝缘电压（或实际工作 电压）、电器产品使用场所的污染等级以及产品本身使用的绝缘材料的性质有关。例如，额定绝缘电压为660 （ 690） V,污染等级为3,产品使用的绝缘材料组别为眠（175≤ CTI< 400）,最小爬电距离为10mm。如果电气产品的电气间隙和爬电距离达到绝缘配合要求，就不会因为外来过电压或线路设备本身的操作过电压造成电器的介质电击穿。
四、 “五防”
长期以来，电力运行部门时有误操作事故发生。统计表明，带负荷拉、合隔离开关，误分误合断路器，带电挂接地线（即往带电母线或设备主回路上挂接地线），带接地线合隔离开关（即在母线或设备接地时合隔离开关），工作人员误入带电间隔是最容易出现、危害也最大的五种误操作。因此，对开关设备要设置可靠的联锁和闭锁装置，以保证操作程序的正确性和防止以上五种误操作。这就是所谓的“五防”，即：
1） 防止带负荷分、合隔离开关。
2） 防止误分、误合断路器、负荷开关和接触器。
3） 防止接地开关处在合闸位置时或带接地线关合断路器、负荷开关等。
4） 防止带电时挂接地线或合接地开关。
5） 防止误入带电间隔。
常用的联锁装置可分为两大类：
（1） 机械类 包括机械联锁装置、程序锁和钥匙盒联锁装置等。
（2） 电气类包括电气联锁、电磁锁和高压带电显示装置等。
五、 导电回路的发热问题
高、低压开关柜等成套电气设备的导电回路是通过导体（母排）连接隔离开关（或隔离触头）、断路器、电流互感器等一次电器元件而构成的。导电回路电阻除了一次电器元件的电 阻外，还包括载流导体（母排）本身的电阻和各接点的接触电阻。当成套电气设备工作时，电流流过各接点和母排而产生电阻损耗。这种损耗全部变为热能，一部分散失到周围空气中；另一部分则对母排和接点加热，使其温度升高。
开关柜中的电接触包括固定接触和可分接触两种。除了移开式高压开关柜和抽出式低压开关柜的一次隔离触头是可分接触外，其他接点均为固定接触。对开关柜中电接触的主要要求是：
1） 在长期工作中，要求电接触在长期通过额定电流时，温升不超过一定数值；接触电阻要求稳定。
2） 对于一次隔离触头，在短时通过短路电流时，要求电接触不发生熔焊或触头材料的喷溅等。
开关柜中的热源主要来自三个方面：母排、接点和电器元件。当开关柜运行时，其上各 部位的温度均不能超过允许值。
表1 - 5是有关的IEC出版物提供的开关柜每一部件（位）允许的温升极限。
 
六、内部故障
由于金属封闭开关设备柜内元器件的缺陷，或由于工作场所的环境特别恶劣引起的绝缘事故，可能导致柜体隔室内出现电弧，称为内部故障。出现内部故障时，首先要保证人身的安全，其次还要使内部电弧限制在尽可能小的范围内不致波及附近的其他部分。当然，最重要的是避免内部故障的发生。
当金属封闭开关设备内的母线短路时，电弧释放的能量加热气体，使气体压力升高；其 次，电弧在回路电动力的作用下从母线的电源侧向负荷侧运动。如果隔室或柜体间密封不严，被加热和游离的气体还会扩散到其他部分使事故范围不断扩大，严重时还会波及到整组 的金属封闭开关设备，即所谓的“火烧连营”。
金属封闭开关设备的内部故障问题日益受到重视。目前，主要是通过以下措施来对内部 故障进行防护：设立压力释放活门；选择合适的电缆室尺寸，避免电缆交叉连接；采用绝缘 封闭母线；完善联锁机构等。压力释放活门用于万一发生内部故障时，尽快地抑制故障，快 速、安全地排出高温气体及燃烧微粒，并把电弧故障的内部效应限制在内部隔室内，不致因 燃弧或其他效应在外壳上造成穿孔和破坏接地系统。