低压开关柜结构设计对电气性能的影响分析

低压开关柜结构设计对电气性能的影响分析

高人翔

身份证号： 32012519880626**** 江苏南京 210000

摘要：由于我国经济的迅速进步，每行每业皆要使用电能来进行工作，同时因为领域的逐渐扩大，用电量也随之逐渐加大。因为我国社会的用电量在逐年增加，要使用许多的低压开关柜来担当电力传送和配电网络以及电力转换的用处。在电力进行传送和配电及其电力转换的工作时，低压开关柜在其中担当着关键的用处。本文着重研究了低压开关柜的结构设计给电气性能造成的影响。

关键词：低压开关柜；结构设计；电气性能；安全性；影响分析

1低压开关柜的基本结构

1.1结构分类

当前，按照市面上的低压开关柜的构造优点，大抵能够分成两种模式：一种是稳定式的机构，另外一种是可抽出式的构造。稳定式低压开关柜是把元件设施加固在开关柜内部。开关柜的样式通常皆是立方体，例如，筛网式或者箱体式等。使用这样的方法加固低压开关柜内部的元件，能够把设施结构的稳固性提升。机柜中的构造是特地为了电气元器件能够进行合理安装以及运作工作而设计的，可以为电气元件提供必要的支撑。使用稳定式的低压开关柜，有助于今后的维修工作顺利开展。工作者能够经过查看电路图熟悉它的内部构造，之后按照它的性能推断出导致故障的缘由，最终再进行维修工作。可抽出式低压开关柜是经固定柜体与装有关键元件的活动装备构成的。在可抽出式低压开关柜当中，将进、出回路的电气元件皆安装于可抽出抽屉内部，形成一个可以实现某类供电工作的性能单元。该性能单元通过接地金属板或者由塑料做成的性能板和母线或者电缆分开，产生母线和性能单元以及电缆三个领域。抽屉式开关柜具备可信度高，安全性强，互换性好等特点，同时具备同样的型号或者规格的开关盒（抽出式装备），是可以互换的。

1.2柜体框架形式

对于固接点的状况而言，开关柜能够分成三类：焊接开关柜和牢固件衔接开关柜以及焊接和牢固件衔接的融合架构。焊接低压开关柜是指柜体的每一处皆是经过焊接工作来实行加固的，因此它的全部连接点都特别牢固，它的生产方法也非常简单可靠。然而也有不足的地方，即在进行制作工作之时，很轻易的发生差错，形变问题，同时在形变之后很难整改成之前的样子，这样就影响了它的美观。倘若开关柜在生产途中形成了差错，就会造成它不会具备良好的功能，并且不能给电气元器件带来合理的维持效果。倘若焊接工艺的工作没做好，那么就会出现假焊和焊接形变的情况，直接影响到低压开关柜的运用功能。在进行生产工作时，应选取焊接技术较好的操控者来实行焊接，之后再按照标准检查焊接接头处有没有产生假焊或着焊接形变的状况。牢固式衔接开关柜具有许多特点。与焊接式柜体对比起来，这种方法在生产途中易于调整和美化。一般这种方式生产的柜体差错比较小，便于调整。有些部件要求参数高，因此它的生产费用也高。焊接和牢固件衔接相互结合的架构是把两者的优点联系在一起的一种方法，具备较好的稳固性与安全性，方便进行生产工作，能够完成低压开关柜的合理运行。

2低压开关柜的结构设计优点

由于我国科学技术的快速进步，有特别多的生产技术与生产方法都能够用在设施的生产工作中。关于开关柜的结构设计工作，应服从相应的规则，即安全性与划分单元合理性。

2.1安全性

在运用一些电气元器件时，要确保它具备相应的安全性与稳固性，能够在电路中施展出相应的用处，同时不会导致其他元器件被破坏。在进行开关柜的设计工作时，要对它在运营途中极有可能出现的难题进行充分研究，并且做好准备，同时按照有关危险提供有效的处理方法，直到完好的结构设计图被设计好。设计人员要按照图纸上的内容来实行施工工作，确保生产设施在进行生产工作时和图纸相符。低压开关柜在运用过程中，要随时留意它的运行情况，防止在安全性方面产生难题。工人在工作时不会直接去触碰输电线路，使用把控低压开关柜的方法能够确保工人的生命安全。在使用可抽出式低压开关柜的过程中，操控者如要替换抽屉开关盒，要确保抽屉开关盒具备相同的功能。此开关柜具备相应的电气功能，因此在开关时要进行互换元件的工作。当抽屉被拉出时，一个绝缘部件将带电物质遮住，让工人接触不到带电物体，确保他们的安全。在设计开关柜的过程中，工作人员首先要识别它的联锁情况，保证工作人员在应用时的安全性。在进行输配电工作时，确保设施应用的安全性是非常有必要的一项工作。

2.2单元划分合理

在低压开关柜的内部充满了电气元器件，那是因为它承载了太多的设施。要想确保它能够达到安全稳固的效果，应当合理划分领域，一些领域应该进行分区分层设计。良好的分区分层设计是为了防止相同规格当中的设施产生混淆以及不同输电线路之间产生影响，同时进行分区分层的设计工作也有助于后期维护。在进行维修工作时，能够按照不同领域的设计图纸直接推断出各个元件的性能，进而能够迅速找出引起故障的领域，并且实行维修工作。在对它的内部结构进行设计工作之时，要把性能分区工作做到位，之后再按照各个领域所需的设施进行合理划分单元格的工作。全部的设施均应在单元内部合理拼装，确保设施都能放置在各个领域最合适的部位，使各个设施都能施展出相关的用处。各个单元对应一个开关，避免出现多个开关与设施混放的情况。设施以混装方式放置很轻易的造成安全事故，所以合理划分单元能够提升它的安全性。

3结构设计对电器性能的影响

3.1电气设备稳定性

有关于低压开关柜的要求来说，最主要的是要求其安全性与稳定性要达标。开关柜内部的电气设备可否进行稳定的工作，和它的结构设计密切相关。所以其结构设计与电气设备的放置有关，设备的随意放置会造成今后的维护工作出现障碍，同时也会造成不同电路之间产生影响，因此电气设备的稳定性与开关柜的结构设计有一定的联系。当开关柜在工作时，要保证其正常运行，工作者能够直接把控触摸开关来把控它的电路。在进行电能输送工作时，倘若开关柜出现障碍，那么就会干扰电路的正常运行，因此电路出现短路的情况，会直接造成开关温度升高和电路电阻的改变，进而影响电气元件的应用性能。

3.2对温度参数影响

低压开关柜内部温度参数的改变与其结构有相应的关系，就是不同的结构会有不同的温升特征。倘若开关柜的结构设计符合要求，那么它的散热速度会很快，就不会给它的应用功能产生很大的干扰；倘若开关柜的结构设计不符合要求的话，就会造成电气设备运营时产生的热量不能消散，从长远来看，这会直接干扰其应用功能。如果出现热量过高的情况，就会对电路与元件的寿命长短造成影响。另外，温度过高也会对电路中的电阻值造成影响，电阻值变小就会造成电路出现变大的情况，这将导致电气故障。在进行开关柜的设计工作时，要确保它的散热功能良好，在通风口之处，不得安装电气设备。应当确保电子元件在工作时发出的热量能够在短时间内散发，防止对它的应用功能造成干扰。在检验开关柜的功能时，要测试它的温升性能，温升数据经过试验测量出来，推断出它可否合理，倘若温升性能不达标，要从头开始整改内部结构，使得它能够得到更完美地温升数据。

3.3对电弧故障的保护

电弧就是指电流通过气体介质的时候形成的瞬间火花，电弧通常具备高温、导电性强、能量集中等特性。形成电弧的必要条件在电气设施中是具有的，在开关柜的内部，电弧会对电气设施产生很大的干扰。电弧过大会直接损伤电子元件的功能，从而对它的寿命长短造成影响。因此，在生产开关柜柜体之时，要采取有关保护方法。品质好一点的机柜能够起到保护电子元件的作用，降低电弧的侵入次数。设计者要从材料的选取上开始入手，选取具备绝缘隔离方法的材料，提升防范意识。为了避免电弧给电子元件带来极大的伤害，应当装置专门的泄压通道，防止因为电弧导致低压和机柜带电，给它的应用功能带来干扰。同时要想更深入的保障工人生命安全，要对其设施进行安全检查。

3.4绝缘性能和抗过电压设计

开关柜应配备有关绝缘装备，防止它的金属构造带电导致没必要的损坏。由于设施使用时间的延长，它的绝缘性极有可能会受到周边环境的损坏。开关柜的绝缘方法很轻易的遭到温度和湿度等自然因素的干扰，产生异常，导致绝缘效果失效，从而引起电气设施出现故障的情况。在潮湿的环境氛围中，绝缘表面的湿度加大，造成开关柜的绝缘性能逐渐降低，倘若这时周边的电线通过大电流，那么就有可能造成击穿，导致线路出现故障，给全体设施的应用功能造成严重的影响。开关柜的结构设计也可能会给抗过电压的性能带来影响，要确保各导线间的间距，防止产生过电压事故。设计者在抽屉式开关柜内部选择合适的材料，制造连接器，选择合适的绝缘材料，把低压柜的绝缘方法做到位。此外，还应采取周边电力保护方法，倘若周边环境差，还要把开关柜的绝缘级别提高，同时要设置安全的电气隔离与爬电距离。

3.5除湿设计工艺

在设计低压开关柜的过程中，工作人员要把自然环境对它的干扰思考的全面一点，比如在开关柜的内部应当装置有关的除湿设备。在南方的潮湿地带，空气中的水分比例相对较大，倘若开关柜内部没有装置除湿设备，那么就会造成水汽出现凝固现象，给开关柜内部的电子元件的应用功能造成干扰。要想确保电子元件有一个良好的工作氛围，那么就要把开关柜内部的除湿设计工作做到位。此外，还要作相关的协助装置。依照自身的状况为开关柜提供更好地工作氛围，例如在进行结构设计工作时，要取消或者堵塞开关柜底部的孔洞，堵孔是为了防止水汽在阴雨季节从开关柜底部的孔进入到电子元件的工作氛围当中，以免损坏电子元件，给它的使用功能造成干扰。

4结束语

当前，低压开关柜普遍使用于工业之中，尤其是在进行输配电工作时，更是使用的重中之重。开关柜的结构设计和它内部的电子器件有着一定的联系，这会给它的应用功能与寿命长短造成一定的干扰。低压开关柜会影响元件的安全性和稳定性，因此，在进行设计工作时，要对它的绝缘装置和除湿工艺的设计以及电弧保护和温升参数把控等方面格外重视，让它能够提升电子元件的应用功能，增长运用寿命。

参考文献

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