关键词：低压开关设备；结构；性能
前言：低压成套设备在供电系统中十分重要，可以将其应用与日常生活中的不同场合中。低压成套设备自身具有一定的电能分配功能，为了确保设备充分发挥效用，需要不断提升设备安全性。但由于低压成套设备结构设计会对其中的各项性能产生影响，因此，有必要对其中不同部位的性能展开详细分析。
低压成套开关设备主要包括母线系统、功能单元、柜体组成。其中柜体主要包括外壳、支撑结构、挡板、安装板等。母线系统则包含分支母线、功能单元、主母线等。功能单元包括主回路中的开关元器件与回路中的元器件。
1、结构性能影响
低压成套设备结构性能主要分为：（1）设备防护等级；（2）机械性；（3）电击防护并确保电路完好；（4）开关和不同元件及电路、接线端子等连接起来。
我们都知道，设备运行期间会产生应力，具体而言主要分为：热应力、电应力、机械应力等。承受这些应力的主要部件为柜体支撑结构。所以，在低压开关柜中应选择最佳的材料结构，以便有效满足实际设备性能。常用的低压成套设备主要是选用专用型材作为支撑结构的，这样的结构使用起来，可以明显提升低压成套开关柜体承受力。
对低压成套设备来说，外壳既能有效避免操作人员触电，又能防止固体物质进入。所以，需要结合低压成套设备用途及环境对外壳进行合理选择和设计。外壳设计和加工过程中，不仅要确保其美观，还要具备一定抗腐蚀性与机械强度，防止在一定外力下出现结构变形，或者被腐蚀而影响设备防护等级。在防护等级方面，为了减少水和灰尘进入其中，外壳应选择符合防护要求的样式。
为了确保操作人员自身安全，还应在低压成套设备中安置绝缘挡板，避免人员与带电体相互碰撞，或者出现导线外露的情况，进而危及操作人员的人身安全。低压成套设备安装期间，在连接保护导线与外壳期间，有必要破坏外壳中的涂层，以方便导线与外壳进行连接。比如，可以将外壳局部涂层刮去，进行连接，避免连接电阻较大，进而对电路起到保护作用。
低压成套设备中的元器件在使用期间一定要遵照设计方案合理选择，确保其符合相关的国家标准。低压成套设备布线与安装期间，一定要确保安装工艺不会在外力下出现故障。比如，因为开关操作导致的地面震动等。另外，设备使用期间还应便于操作，以方便操作人员维修使用。比如，应确保成套设备仪表方便查看且手柄操作与接线端子等高度最佳，便于操作人员实际操作。在具体应用期间，应确保各项操作与国家相关规定相符，同时给出具体的参考范围。
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2、电气性能影响
对于低压成套设备而言，其电气性能主要包括温升、涵盖绝缘性能、电磁兼容性、短路耐受强度与内部耐电弧几个方面。其中对母线系统与功能单元进行合理选择与排布，会对电力性能产生较小影响。
设备的绝缘性会对低压成套设备正常运行产生较大影响，也会影响操作人员安全。保证绝缘性能更多的是凭借绝缘材料。绝缘材料会因为多种因素被击穿，例如，过电压较高期间会导致绝缘材料被击穿，且随着温度的升高绝缘材料性能也会不断下降，这样也会使得绝缘材料性能逐渐下降。但是因为绝缘材料种类较多，主要包括绝缘子、母线框、二次接插件、母线夹等。所以，在应用这些材料期间，需要结合实际环境选择最佳高阻燃性与性能高的绝缘件。当母线中有较小的电气间隙爬电距离时，可以选用绝缘筋与绝缘板扩增距离，以此确保绝缘材料具有较好的绝缘性。
低压成套开关设备结构中，温升性能作为开关设备中的一个关键指标，当温升较高时，金属材料强度会逐渐降低，进而导致绝缘材料逐渐老化，强度不断下降，最终导致设备出现短路的情况，引发较大危害。所以，在设计开关柜期间，需要全面掌握散热条件，壳体选用期间应对其散热功耗值进行充分考虑。针对散热条件较差的，应做好防护等级保护，然后在其中增加通风孔。在对柜内元件进行选择时，除了要考虑降容问题，还应不断减少元器件发热量。在对分支母线与主母线进行选择期间，应对截流量与截面积进行合理选择，一般情况下，可以选用铜母线，在铜排连接位置进行镀银处理，以此确保设备导电性良好，降低发热和温升。
低压成套开关设备需要承载较大的热应力与电动力。将热应力和电动力施加到柜体结构的支撑上，就能有效保证设备的机械强度。反之，将会使得设备母线发生变形，最终导致元器件受损，或者设备出现爆炸。故而，在对母线进行选择期间，既要结合温升情况，又要结合短路性能情况，合理选用母线排列法，在选择母线夹与框时，应保证材料强度较。另外，还应充分考虑材料数量，避免材料过多或过少。再者，还要对元器件中的短路性能参数进行合理选择，确保其能有效保护短路。
现今，很多低压成套设备开关，都采用技术措施评估设备内部中的故障燃弧性，以此确认设备是否处于安全运行的状态。若有必要，可以利用顶板释压装置改变设备中耐电弧性能。
3、结束语
综上所述，随着低压配电市场的需求不断增加，相应的低压配电方案也逐渐增多。但是不是所有方案都能用于试验验证。很多没有经过试验的方案，在设备温升、短路耐受性、绝缘性等方面也有很多不确定因素。且这些因素会对设备运行带来很大隐患，最终危及配电系统安全运行。所以，低压成套设备在设计阶段，就应加强相关的试验与方案验证，确保设备运行期间性能与实际指标相符。另外，还需认识到，安装工艺也会对低压成套设备性能产生影响，关于此方法，值得我们后续深入分析研究。
参考文献：
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[3]潘锋.低压成套开关设备的发展趋势与改进思路［J］.山东工业技术，2015（11）：281.
论文作者:王 俭
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：低压论文; 成套设备论文; 母线论文; 性能论文; 设备论文; 结构论文; 绝缘材料论文; 《当代电力文化》2019年第15期论文;