摘要：在低压配电系统中，低压抽出式开关柜在其中所起到的作用十分重要，主要是为了实现电能的合理分配，同时可以实现电能的监控和量测，促使电能可以得到高效转化，提升电能利用效率，创造更大的经济效益。当前我国多数的电能适用场所，均是采用低压抽出式开关，以其独特的优势得到了广泛和推广，在国民经济建设和发展中所起到的作用愈加突出。本文就低压抽出式开关柜结构设计对电气性能的影响展开多角度分析，突出技术的优势以及对经济发展产生的影响。
关键词：低压抽出式开关柜；结构设计；电气性能；影响
在社会经济持续增长，各个行业呈现良好发展前景，对于电能需求度不断提升。尤其是在石油、化工、建筑和冶金行业中，低压抽出式开关的应用取得了可观的成效，其作用得到了广泛肯定，其重要性不言而喻。也正是低压抽出式开关自身的重要地位，质量高低将直接影响到电气性能，对于国民经济持续增长中的电气可靠和安全影响十分深远，这与社会生产生活关系十分密切。更为重要的是，在城市现代化建设和发展进程下，我国对于低压抽出式开关的创新和优化重视程度不断提升，相应设备质量也得到了不同程度上的改善。由此，加强低压抽出式开关柜结构设计是必然选择，有助于为社会生产生活中电气性能提供安全、可靠的保障。
一、低压抽出式开关柜功能对比和分析
低压抽出式开关柜由于自身特性，缺少刀开关，内部元件安装控件随之缩小，柜内回路数得到了有效增长，可以实现相同规格抽屉的互换和交流，在线路故障时可以更换备用的抽屉，尽可能降低故障问题，以其独特的优势得到了广泛的推广和应用。可以说，低压抽出式开关柜无论是品种、产量还是电气性能，方方面面均要优于固定柜。当前市场上主流的抽屉柜主要包括GCS、GCK以及MNS几种，外观并无明显差异，而内部功能单元结构却存在着显著的差异。在开关柜类型选择中，需要结合实际需求和开关柜特点有针对性筛选，确保低压抽出式开关柜可以充分发挥原有作用，为电气性能提供安全、可靠的保障[1]。
二、低压抽出式开关柜结构设计对电气性能的影响
低压抽出式开关柜整体结构设计合理与否，将直接影响到电气性能，这就要求低压抽出式开关柜的整体结构简洁、大方、美观，能够充分满足电气参数要求。当前的低压抽出式开关柜中广泛应用C型钢材框架结构，此种结构十分简单、可靠，后续安装更加便捷。低压抽出式开关柜整体结构设计中涉及内容较为广泛，其中大致可以分为绝缘配合、抗动热稳定性能、故障电弧保护能力以及温升几个方面。
（一）提升设备绝缘性能
提升设备绝缘性能，具备更为突出的抗过电压能力。低压抽出式开关柜的绝缘配合是否合理，需要结合设备的运行条件和安装位置，绝缘材料性能好坏直接决定了电气间隙[2]。绝缘材料的组别主要是结合材料漏电起痕指数划分范围。低压抽出式开关柜的绝缘件较为多样，其中包括母线夹、绝缘子以及二次接插件等等，在一定程度上影响到低压抽出式开关柜绝缘性能。经过大量数据调查显示，我国有超过50%的电器产品事故问题是由于绝缘故障导致，如果系统正常运行，选择合理的绝缘件，在满足质量要求的前提下，电气性能可以满足实际需求。故此，应该将低压抽出式开关柜绝缘件材料选择作为一个重点内容予以考量，诸如开关柜中主母线应该选择绝缘性要高出标准的电气间隙，并做好绝缘防护措施。
（二）低压抽出式开关柜热稳定性能
在低压抽出式开关柜结构设计中，热稳定性能始终是一个重点问题，对于开关柜结构强度提出了更高的要求，如果出现线路短路事故，可能导致线路过电流能力不足。低压抽出式开关柜结构合计人员，需要充分考虑到水平主母排固定方式和具体位置[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下，需要考虑到单项上下两层布设，每层安排两根80×10排，并且采用特殊的绝缘母线固定处理，提升结构设计合理性。这种结构设计，能够有效降低电流对低压抽出式开关柜的冲击和影响，提升低压抽出式开关柜抗短路电流能力，提升电气性能。与此同时，对于需要螺栓连接的位置，需要适当的提升接触压力，确保螺栓连接的转角和转矩能够满足实际要求，具备更高水平的抗短路电流冲击能力。
（三）故障电弧保护能力
为了能够有效提升故障电弧保护能力，应该在低压抽出式开关柜内部结构中选择金属板进行隔离防护，设计泄压通道和故障检测装置。就故障电弧故障保护来看，要求相邻功能单元危险部件触及，避免外来固体物从成套设备单元进入到另一单元，有针对性的提升人身安全防护等级。故此，低压抽出式开关柜各个功能室，大致分为母线室、功能室和电缆室等几个部分，为了有效抑制故障问题的恶化，可以带电检修，有效判断故障问题，避免电弧的产生，促使电弧故障的强度可以控制在最小范围内[4]。同时，为了避免低压抽出式开关柜电弧故障对人员生命带来威胁，应该在开关柜顶部安装泄压装置，一旦出现电弧故障问题，压力泄露致使泄压装置自动启动，可以将灼热气体排放到开关柜顶部，这样在解决故障问题的同时，还可以有效维护人员生命安全。此种用电弧被动保护方式作用十分突出，是故障问题已经发生时的有效保护措施，作为低压抽出式开关柜整体结构设计中重要组成部分，主要是起到保护人身安全的作用。同时，还要保证故障电弧防护装置经过权威验证，验证合格后方可投入使用[5]。
（四）开关设备的温升
作为低压抽出式开关柜结构设计中一个重要组成部分，需要提高对温升的重视程度。开关柜温升和外壳尺寸、安装形式和通风槽大小等多个参数存在密切联系。在具体设计中，由于无法改变图纸参数，所以设计中可能存在为了节省空间，过多的配置抽屉个数，尽管可以满足安装需要，但是开关柜温升问题可能未能得到有效解决，尤其是在夏天配电室通风效果较差，可能导致开关柜在运行中出现设备损坏现象，绝缘损坏发生短路事故。与此同时，在通风槽设计中，除了满足温升要求的同时，还要注重防护等级是否能够满足标准要求，尽可能避免温升过高，根据实际情况动态调整参数，确保电气设备可以安全、稳定运行。
除此之外，抽屉功能单元则是由众多机械结构功能部件组成，在保证抽屉有效连接的同时，还可以正常推进使用。抽屉结构和电气连锁性能联系较为密切，如果实在合闸状态下，是否无法正常拉出抽屉的，如果抽屉拉出则无法合闸。从中可以看出，抽屉结构设计中充分融合人性化理念，维护人员人身安全。
结论
综上所述，低压抽出式开关质量高低将直接影响到电气性能，与社会生产生活关系十分密切，尤其是在国民经济持续增长背景下，对于维护电气可靠和安全影响十分深远。尤其是我国对于低压抽出式开关的创新和优化重视程度不断提升，相应设备质量也得到了不同程度上的改善，还需要进一步优化和完善整体结构设计，做好热稳定性能、故障电弧保护以及温升的设计工作。
参考文献：
[1]梁雁.简述低压抽出式开关柜结构设计对电气性能的影响[J].电气制造，2016，22（02）：17-18+33.
[2]黄建仁.低压抽屉式开关柜结构设计对电气性能的影响[J].科技与企业，2016，31（03）：230.
[3]李文东.低压抽出式开关柜结构设计对电气性能的影响[J].化工管理，2016，21（12）：209.
[4]谢伟青.低压抽屉式开关柜结构设计对电气性能的影响[J].大众用电，2015，12（01）：22-23.
[5]张涛.基于DSP的中低压开关柜电弧光保护系统设计及工程应用[D].山东大学，2014.
论文作者:黄圣杰,黄绘金,徐策
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签：开关柜论文; 低压论文; 电气论文; 结构设计论文; 性能论文; 电弧论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第15期论文;