低压成套开关设备的选型与可靠性探讨马如海

低压成套开关设备的选型与可靠性探讨马如海

马如海

（广州白云电器设备股份有限公司）

摘要：随着科学技术的不断发展进步，低压成套开关设备的相关技术也得到了不断地发展，低压成套开关设备应用到生活生产中也越来越广泛。根据低压成套开关设备质量多参差不齐、型号种类多，在检测维修中常见的问题，本文主要针对低压成套开关设备的选型与可靠性进行探究，并给出相应的建议和措施，希望能够提高低压成套开关设备的可靠性和安全性。

关键词：低压成套开关设备;选型;可靠性;

0引言

低压成套开关设备的组成是由一个或者多个低压开关设备和与其有关的测量、控制、保护、通信等设备所构成的，由组装厂按照客户的技术要求应用机械和电气设备，应用结构部件将零件进行组装而成的一种组合体，一般又称低压配电柜。20世纪70年代，我国的低压成套开关设备技术相对比较薄弱，其技术含量低、制作工艺落后、型号种类比较单一;随着改革开放的推进，在90年代，我国通过引进国外的先进设备和技术，产品的综合性能参数得到了显著的提高，生产制作工艺也得到了明显的改进。但是目前我国的低压成套开关设备的质量和应用水平相比于发达国家来说仍然落后。其其主要原因还是由于低压成套开关设备的可靠性不高。所以，对低压成套开关设备的可靠性的提升进行探究是十分有意义的，同时，这也是我国目前低压成套开关设备发展中必须解决的问题之一。

1.常见的低压成套开关设备的优缺点概述

主要介绍固定式成套开关设备和抽屉式成套开关设备的优缺点:

1.1固定式成套开关设备的优缺点

（1）优点:相对于其它低压成套开关设备，其整体的结构简单，并且在造价方面也相对较低，但是其其性能同其它的成套开关设备也相差无几，所以其性价比是比较高的。因为其本身整体的结构简单，所以其内部的电缆接头、连线也比较少，所以线路也比较明了清晰，同时其散热性能和通风性也能够满足工作人员的基本要求。

（2）缺点:由于固定式成套开关设备的断路器和柜门之间没有闭锁机构的配置，并且其内部的开关设备与其操作箱内部的进行了固定，这就要求了

操作人员必须按照合理科学的方法来进行操作，因为其操作的安全性是有工作人员的质量来保证的;固定式成套开关设备的各个部分有着很强的联系，这就意味着如果设备中如果一个子设备出现问题或者是一个小电路出现了问题都将对其他的设备或者回路之间产生较大的影响，从而影响整个设备的整体运行。如果需要对某个回路或者小设备进行检修时，都需要对停止整个设备运行，从而对其他的设备和回路的运行都产生了极大的影响。

1.2抽屉式成套开关设备的优缺点

（1）优点:由于抽屉式成套开关设备中，其开关柜的断路器和柜门有相关的设备的配置，如果设备正在运行而设备中断路器为闭合状态，此时是无法打开柜门的，进而保证了操作的整体的安全性；与固定式成套开关不同，抽屉式成套开关的内部的每个回路没有直接的联系，所以，如果设备中某个回路需要进行检修，只需要将这个回路进行间隔，整个设备的运转和其它回路的运行基本不会受到影响；并且抽屉式成套开关的规格一样的，他们之间是可以进行替换和兼容的，这意味着对成套开关设备进行维护方便了许多。

（2）缺点:制作成本较高;由于其散热性能和通风能力有限，常导致柜内温度过高，从而对开关元件通流能力和导电体及的高效发挥产生影响。柜体相对是封闭的，对其内部进行温度检测有一定的困难;由于其内部接线比较复杂，所以在组装过程很容易发生插销不到位、接线错位等问题。

2探究影响低压成套开关设备可靠性的因素

低压成套开关设备运行的可靠性与安全性与其的材料的选择、方案的设计、装配调试方法、生产加工技术等有着密切的关系。如果能够进最大程度的降低、避免以上所述的各个环节中对开关柜产生的安全隐患因素，这将对低压配电系统提高供电可靠性、实现电能输送成本、降低终端用户用电经济效益、提高优质服务水平等目标的实现具有十分重要的意义。

2.1原材料的选择不当导致设备的散热性能差，引起回路过热，使开关设备的可靠性降低

在一般低压配电系统中，其关键的大电流的成套开关设备都采用铜导体来连接回路，但是在实际的生产过程中，冶铜公司所提供的铜导线等制品由于其纯度小，质量达不到要求，所以导电体的电导性能受到了严重的影响。并且，在一般的成套开关设备公司一般都没有专业的电导率检测设备的配置，进而使得一些质量没有达到生产要求的铜产品进入到日常的生产过程中，如果应用了此类铜原材料所制成的触头或者母线，由于其自身电阻相对过大而无法达到额定的载流量的承受要求，在以后实际的运作中，导致开关设备发热温升效应十分严重，轻者由于设备的发热使得电能资源遭到严重的浪费;重者则会因为设备的持续发热，导致温度过高而引起母排、开关触头出现烧损，甚至将发生火灾，造成巨大的社会经济损失。

2.2组装不当引起导电回路过热，导致开关设备的可靠性降低

例如在GCK移开可移式开关柜中，由于其一次断路器手模块（抽屉）的触头插入的深度不合格，就容易导致触头的接触压力不足，进而引起触头的接触不良，造成发拉弧、烧损、发热等问题的出现，但厂家在对产品进行质量检测时，如果仅仅只是凭借静、借动触头中心线一致等简单的经验来进行检测，并未对触头接触压力和插入深度进行认真检测，这将给成套开关设备埋下较大的安全隐患。断路器回路中的动、静触头之间的接触性能直接影响着接触的电阻值，如果其性能较差接触的电阻值的就变大，所以在运行过程中发热就更加严重，导致设备在运行中发热的温度超过触头温升的最高指标。导致上述情况发生主要包括以下几个方面:

1.由于断路器触头片对弹簧压力不够，而发生磨损、氧化等，导致动、静触头的接触性能降低。

2.设备的支撑架构的综合强度不达标，因运输或其他相关外力，使抽屉柜内部的断路器工作时，在重力、磁力等作用下出现座架的变形，断路器与导电板间接触能压力降低。

3.由于维护措施实施不到位，使得触头接触面不干净，断路器触头有效接触面降低，而引起闪络，甚至使触头发生烧损。

2.3绝缘材料不达标，引起开关事故的发生，导致开关设备可靠性降低

绝缘材料的绝缘性不合格等而引起低压成套开关设备发生安全事故的情况很常见，如没有按照相关的工艺要求进行严格绝缘处理，并且设备处于潮湿环境中加上其内部重力、磁力等影响;或者没有按要求进行绝缘材料的养护，绝缘材料在工作中很容易发生老化;都使得绝缘能力下降，从而对整个开关柜的绝缘性能产生影响。

3.总结

本文主要针对低压成套开关设备的选型与可靠性进行探究，得出以下结论:固定式低压成套开关设备具有检测方便、故障隐患少、可靠度较高、通风散热条件好、连接点少等优点，在工作电流较大的成套开关设备应用较好。抽屉式低压成套开关设备代替性和兼容性较好，但在设计和使用过程中，其存需要关注通风散热条件不好、成本较高连接点多、检测不方便、固有靠度较低、隐患多缺点，增加日常保养和维护，定期点检，所以对检修、预防性措施的要求较高，其在工作电流较小的控制柜较好。

低压成套开关设备的生产制造、检修养护、检修水平等高低,都将直接影响到开关设备功能的可靠性和安全性。因此,针对以上可能出现的安全隐患必须进行管理监督，进而使得我国低压成套开关设备的可靠性得到不断的提高。

参考文献

[1]低压成套开关设备可靠性评估中的先验信息融合技术研究[D].张亮.河北工业大学2012.

[2]低压成套开关设备绝缘配合问题研究[J].童林杰.科技资讯.2014(08).

[3]论述低压成套开关设备计量检测可靠性的研究[J].杨翔锋.黑龙江科技信息.2014(20).

[4]低压成套开关设备内部环境温度的测试与分析[D].杨升环.大连理工大学2015.