摘要：随着各领域的快速发展，对电力的需求量越来越大，在电力输送、配电网络中以及电能转换的过程中，低压开关柜获得了广泛应用，其结构形式通常分为固定式和抽出式两类。本文结合低压开关柜结构特点，阐述其结构设计对电气性能的影响。
关键词：低压抽出式；开关柜结构设计；电气性能；影响
引言
低压抽出式开关在我国的国民经济建设中发挥了不小的作用，主要出现在我国的石油、冶金、化工以及建筑和煤矿等多个行业。低压抽出式开关的质量水平如何，直接对电气的性能产生影响，严重的影响到了电气在国民经济生产中运用的可靠性以及安全性，对我国的经济实力，人民老百姓的生活产生密切的关系。所以，随着城市化进程的发展，我国也越来越重视低压抽出式开关的创新和改造，使得低压抽出式开关质量得到不断地提高。我国国民建设经济的电气安全性也日益提高。
1设计的开关柜结构
低压抽屉式这类开关柜省掉了常见刀开关，缩减了配件安设耗费的总空间，柜内衔接了更多回路。与此同时，若抽屉式选取了同类规格，突发故障情形下即可替换预备着的抽屉，规避了偏长时段的断电。现存市场之中，低压成套的这类设备正被推广采纳，开关柜现有产量、电气性能及类别都更为优良，超越了常用的固定柜。现有市场之中的开关柜可分成概要的三类，它们有着近似的外在形态。筛选开关柜时，要依循开关柜固有的特性。抽屉式单元整合了若干内在的配件，抽屉形态的开关柜可分成细化的三类位置：开关连接位置、试验位置、开关彼此分离的位置。在分离位置上，开关柜可被随时抽出，断开了微动开关衔接的触点；虽可以推进抽屉，开关却没能合闸，由于闭锁了试验构件。在试验位置上，抽屉移动至后侧，依循顺时针旋转了布设的操作机构。这种状态下，钢球也将发出声响，连通了预设的微动开关及辅助电路，闭锁情形的合闸受到阻碍。锁定了抽屉以后，闭合开关将不会再被拉出。这些流程终结后，依循逆时针显示了盖板，操作孔被闭合。若抽屉开关布设了相同构架，即可灵活替换彼此。开关柜构架密切关联着联锁的电气特性，合闸以后的抽屉将不会被拉出，也不能够合闸。拉出抽屉的状态下，绝缘构件挡住了一次部分，人员不可再去触摸。由此可得，设计开关柜先要辨析电气联锁显现的安全状态，确认人员是安全的。
2低压开关柜的结构特点
2.1结构形式分类
从低压开关柜的整体制作与使用情况分析，可以根据其结构形式分为两类。第一类为固定式，即设备在既定位置固定，可以满足各种电气元器件的功能需要。柜体内部结构件能够有效固定电气元器件，完成低压开关柜的安装生产；同时方便柜体与连接器件的拆装，满足柜内电气元器件的维护方便。根据不同的外形，固定式低压开关柜又可以分为台式、箱式和立体式等类型。第二类为抽出式，即开关柜内的部分装置是可移动的。抽出式低压开关柜中的可移动装置使其电气元器件的更换更方便。但是在柜体结构设计时应当充分考虑可移动装置的可靠性和轻便性。
2.2柜体框架形式分类
低压开关柜的柜体框架从制作工艺角度可以分为三类。首先是焊接式框架，即相连的各个框架零件通过焊接固定。焊接式框架较为牢固，且生产过程简便，但是精准度却相对较差；在焊接过程中，零件受热后极有可能出现焊接变形、虚焊等不良问题，因而采用焊接式框架式框架必须保证操作人员具有良好的焊接技能。此外，焊接式框架尺寸较大时，需考虑柜体框架整体表面处理的可行性。其次是紧固件拼接式框架，采用拼接式框架有较多优点，如零部件的设计与制作较为标准，调整方便、误差小、能够进行柜体框架的生产备料，但是其牢固性相对较差，对零件也提出了较高的精度要求，生产成本相对较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后是焊接与紧固件拼接相结合的形式，它兼具二者的优势，在结构设计时可以根据功能需要对低压开关柜的柜体框架形式进行选择。
3低压抽出式开关柜结构设计对电气性能的影响
3.1绝缘性能之间的配合
设备的绝缘性能的提高，能够有效地提高绝缘性能的整体对抗电压的功能。低压抽出式开关具备有良好的绝缘性能，它是依靠整个设备的系统整体使用的环境来进行设计的，常见安装于设备的供电系统所在之处，主要依靠绝缘性能的制造材料等因素来决定电气之间的距离以及它和爬电之间的距离。绝缘材料的组别是参照漏电启恒的指数来进行划分，并以此为依据将其划分为4类。低压抽出式柜的绝缘制造材料可以选择多种，绝缘件也有很多，比如绝缘子、二次接插件、母线夹以及聚碳酸脂工程塑料制成的功能板，他们相互作用，共同构成了低压抽出柜的整体绝缘性能。根据相关的事故统计数据显示，我国的电气产品中出现安全隐患的有二分之一都是因为绝缘体出现问题所导致的。所以，这就要求电气的绝缘体选材必须要符合条件，才能够确保电气性能能够满足安全工作需要。
3.2故障电弧保护能力的提高，注重温升
为了稳定电气的使用性能，提高电气使用的安全性和可靠性，低压抽出式柜开关的设计还特意地提高故障电弧保护能力。在对低压抽出式开关进行设计的时候，对其内部结构考虑采用的是金属隔板来进行隔离防范，以此来提高隔离防范的效果，促进带电导体的绝缘能够彻底地隔离，并且增加对泄压通道的设置，提高电弧检测装置的检测等等，导致故障电弧故障的的原因是复杂多样的，所以应该要对其提高防范。故障电弧为了防止事故发生时，事故带来的影响扩散，考虑到带电检修的便利性，所以在EC4397-1中，设计了单元室、母线室、电缆室等三部分，以此来抑制电弧的产生，减少电弧故障发生的强度，以及带来的危害的持续时间，减少对人员产生不必要的伤害，提高了生产的安全性。温升可以说是考察低压抽出式柜开关的电气性能的一个重要指标，柜内温度过高，绝缘就容易遭受到破坏，容易产生短路。所以低压抽出式柜开关设计人员在设计时，特别注重温升的设计，并且对柜内的结构做出了相应的调整。
3.3柜体的温升特性
结构设计对散热影响比较明显。如果结构设计不合理，低压开关柜运行时产生的热量不能及时散发，聚集在开关柜内部，随着运行时间增长，对电气线路及元器件的寿命和安全性产生影响。温度影响电阻阻值，阻值损耗后线路中流经的电流便会增大；适当增大功率能够提升电气设备运行效率，但如果超出了额定的荷载参数，便可能引发电气故障。结构设计时要保障通风口所在位置不影响散热性能，能够将低压开关柜内运行时产生的热量及时散发出去。性能试验时通过测验温升，获取可查验的温升数据；条件允许时，可根据温升数据修正初始的开关柜框架及柜内电气元器件布局。
结语
低压开关柜配有抽屉式这样的性能单元，它们关乎表现出来的开关柜性能。抽屉式特有的新架构提升了各类配件必备的绝缘属性，规避了过电压态势下的突然短路。发挥电气性能，在最大范畴内调控最适宜的柜内温度。抽屉式布设的开关柜吻合了本体的电气特性，可被推广并采纳，完善综合的开关柜结构。
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论文作者:闫彬彬,张学仪,杨建会
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
标签：开关柜论文; 低压论文; 电气论文; 性能论文; 柜内论文; 框架论文; 电弧论文; 《电力设备》2019年第5期论文;