何浩群
中山市明阳电器有限公司
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，进行输配电的电能交换中，低压开关柜担任着重要的作用，是主力设备之一。而低压开关柜科学合理的结构设计，能够在一定程度上，有效增强柜体对电气元件的保护。从而能够发挥低压开关柜的重要功能和作用，使相应电能交换处于稳定高效的状态。对低压开关柜的结构设计内容进行深入探讨，能够使低压开关柜的结构设计对电气元件形成重要的保护作用。
关键词：低压开关柜；结构设计；电气元件
引言
在低压开关柜的结构设计过程中，要充分考虑复杂环境下各种因素对电机性能的影响，从而使开关柜的结构设计，能够对相关电器元件形成良好的保护作用，从而有效的提高低压开关柜的整体效能。本文对低压开关柜的结构进行了简单概述，通过对低压开关柜的结构特点分析，明晰了开关柜设计要点，并通过对各种环境下影响电气性能的综合考量，从温度控制、电弧保护等方面进行了有效的探讨，增强了开关柜的整体性能和使用寿命。
1低压开关柜结构的简单概述
随着我国经济的发展，居民的生活水平也在不断提高，大功率用电器的普及在方便了人们生活的同时，对电网的负荷越来越大。因此需要加强电网的建设和管理，在城乡电网的不断改造升级过程中，需要用到相应的电气设备，才能够让电网高效率的运转，而低压开关成套设备也得到了大量的使用。其中低压开关柜的结构设计对电气性能有着一定的影响，科学良好的设计，能够提高设备性能，保障电网的正常运转。相反的不合理的设计会缩短低压开关的使用寿命，在长时间的运行过程中可能造成安全事故，影响电气安全性能。因此在选择低压开关柜的过程中，需要选择那些质量可靠，设计合理的产品满足设备的安全性能指标。
2低压开关柜的结构特点分析
2.1低压开关柜的结构分类
从低压开关柜的结构特点可以把其分为两类，一是固定式结构，就是设备在特定位置进行固定，能够有效的提升低压开关柜结构稳定性，各类电气元件的功能空间需求，柜体内部相应的结构能够对电气元器件形成有效的支撑和固定；也提供了方便柜体与电气元件的拆装设计，能够满足电气元件的日常维护工作。根据形状的大小和结构的不同，可以分为台式、箱式以及立式等，方面不同规格的元器件进行安装。其次，还有就是抽出式元器件，及柜体内部是可移动的操作柜体，能够方便进行电气元件的更换，但是相应的柜体设计过程中，也需要考虑结构柜体可移动装置的稳定性和安全性，确保柜体能够满足设计及实际现场需求。
2.2柜体的框架形式
从制作工艺来看可以把柜体为三类，一类是焊接框架，相连的各个部分都是通过焊接进行固定。从结构上来看该方式的框体更为坚固，生产过程十分简便，但是受限于工艺特点，接控的准确度相对较差，并不能够有效地完成对电器元件的有效支撑。还有就是焊接变形、虚焊等情况的时常出现。因此需要保证相关焊接操作人员的技术过关。另一类是紧固件拼接式框架，拼接式框架的优点非常多，零部件的制作过程非常标准，误差较孝调整非常方便，当某一结构损坏时能完成科学配料。但是对零部件要求较高的参数，因此生产成本较高。最后就是焊接和紧固件拼接相融合框架体系，能够将两者的的优势进行有效结合，从而实现低压开关柜的运用的有效性。
3柜体结构设计对电气性能的影响分析
3.1对电气设备稳定性的影响
在电气配网运行中，传统的低压开关柜在运行的过程中，由于结构设计不合理，常出现开关短路情况，导致局部温度升高，使电阻值发生变化，对电气设备的整体使用性能造成影响，因此在进行低压开关柜的设计过程中，为了避免该现象的出现，需要在母线的排布上采用防干扰技术，从而能够有效降低短路情况的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在操作开关过程中，如果预留空间不足导致电气间歇过小，也容易发生短路故障，基于这个原因在结构设计时，适当的采用转角技术能够有效避免该类情况的出现。显著增强电气设备的安全性能。
3.2柜体温度影响
在低压开关柜运行过程中会产生大量的热量，如果柜体结构设计不合理，会造成热量无法及时排出，影响电气元件的散热功率，使开关柜内部的温度升，在长时间运行过程中，会造成电气元件的电阻率上升，导致线路中的电流偏大，从而增加电路负载，对电气元件的寿命和安全性能产生不利影响。因此在低压开关柜的结构设计过程中，要充分考虑到散热性能的影响，在保障柜体结构稳定的前提下，尽可能的使柜体内的空气产生循环流动，必要时可添加辅助设备促进温度的迅速降低，有效保证低压开关柜中电器元件的安全和稳定。另外，再进行低压开关柜的设计过程中，通过电器元件的合理排布，也能够有效增强柜体的散热效率，提高柜体的安全性能。
3.3对电弧故障的保护能力分析
电流在通过气体介质过程中，会产生瞬间火花，俗称电唬电弧具有高温高电率的特点，一旦发生电弧危害，会对柜体内的电气元件造成一定的损害。因此在实际的操作过程中，需要根据电弧的特性，制作出对电气元件具有良好保护作用的柜体结构。因此在柜体结构选材过程中，需要应用绝缘隔离防范措施提高电弧的预防水平，并隔离带电导体，防止柜体内的金属框架带电，进而保证柜体的整体结构的安全性，但是低压开关柜体内的空间非常有限，因此在实际的电弧产生过程中，内部会存在高温高压的游离气体，发生二次危害。因此，为了防止此类事件的发生，需要根据实情况设置泄压通道，防止可能出现的电弧伤害。保障操作人员在作业过程中的安全，以及电器设备的安全性能。
3.4绝缘性能及抗过电压的设计分析
低压开关柜需要保证内部的电气元件，具有安全稳定的工作环境，因此对柜体内部的绝缘保护有着一定的技术要求。因此需要采用屏蔽式固体绝缘技术，提高柜体的绝缘性能。可以在柜体内部集成空气绝缘开关设备和气体绝缘开关设备，并将其运用到所有的功能单元，实现对整个开关柜内部电器元件的保护。该项技术的有效运用，能够让开关设备的运行更加安全、稳定、简单、高效。能够应对各种复杂恶劣环境下的低压开关柜的保护工作。另外通过灵活紧凑的功能模块设计，设备的便携式安装升级以及维护工作，在增加低压开关柜的保护性能的同时，减少设备的占地面积。
3.5开关柜的除湿设计工艺
在夏季以及潮湿的环境下，当空气中的水汽达到饱和程度，特别是在南方高速度气温变化大的地区，这样的情况对低压开关柜的具有不利的影响，因此需要建立相应的除湿设计，从而能够有效降低开关柜内的水汽凝结，保障开关柜内电气元件的正常工作环境。除了添加必要的除湿设备之外，也需要根根据实际情况，在开关柜的设计上进行有利于除湿设备良好运行的柜内工作环境。在结构上需要在柜体底部进行孔洞的取消或者封堵。避免在梅雨季节电缆井积水产生的水蒸气从开关柜底部进入到电气元件的工作环境。
结束语
总之，在低压开关柜的设计过程中，需要综合考虑低压开关柜的绝缘性能、温度调节能力、除湿设计工艺，并结合开关柜的工作环境，进行安全有效的柜体设计，使开关柜能够对内部的电气元件进行综合保护，从而创造良好的工作运行环境，为低压开关柜的使用寿命提供重要保障。
参考文献
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论文作者:何浩群
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：开关柜论文; 低压论文; 电气论文; 过程中论文; 性能论文; 元件论文; 结构论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;