摘要：随着国民经济的快速发展，电气系统设备技术水平得到了很大的提升。在低压输配电领域，低压开关柜是进行电能交换、控制、检测的主要装备，对电气输送工作的开展具有很大作用，促进了国民经济的发展。本文主要结合工程实践经历，系统全面的分析了低压开关柜的特点与结构，并介绍了低压开关柜结构设计对电气性能的影响，希望可以给同行研究学者提供借鉴。
关键词：低压开关柜；结构设计；电气性能；影响
引言
随着城乡电网的不断改造、扩建以及基础设施的建设，电气设备市场不断地扩大。低压成套开关设备的品种也不断地增多翻新，质量也是相当可靠，同时电气安全性能也在不断的完善。为了配合实际供电需求，低压开关柜也相应的改变着结构设计，其结构方式主要包括固定式和抽出式两类。本文从其结构设计的体现出的优点出发，阐述对电气性能的影响。
1低压开关柜结构设计
低压抽屉式开关是一种常见刀开关，目前此类开关正在被推广应用，其类别与性能等较成熟，符合开关柜独有的特性要求，遵循开关柜特有属性。开关柜架构与连锁电气特性密切相关，合闸后抽屉不能被拉出；拉出抽屉后绝缘构件被遮挡，有效防止触电。所以要求相关人员设计开关柜时，必须保证电气连锁安全，给作业人员的安全提供有效保障。
2低压开关柜结构设计优点
2.1单元划分更合理
低压开关柜无论采取哪种结构方式，其内部的设计都存在一定的分区分层设计，这种设计是为了避免不同作用下和不同输电线路的开关之间产生干扰，酿成安全事故。在设计其结构安置时，就要做好功能分区，每一个单元划分出一个单独的作用模块，这样就保证了每一个开关电源以及装置组成一个功能分区，每个分区标志着一个功能单元，在单元的内部就可以对各种装置展开最合理的配置，让所有的装置都安设在最需要和最适合的位置上，而不用担心各种开关和设备混杂在一起难以辨认，一旦操作失误导致事故的发生。
2.2节省空间
低压开关柜是低压配电系统中的重要装置，其设计规格和安装规范都有严格的标准和规定，占地空间的位置和尺寸大小都需要经过严格的规划设计。因此，对于低压开关柜自身的结构要根据配电网络系统的运行要求进行精心的设计，一是保证系统的正常运转，另一方面在设计之初就要考虑到不足和漏洞的补救，减少由低压开关柜的设计问题而引发的安全故障。此外，要合理设计低压开关柜在系统设施间的安放位置，节省并合理利用空间。低压开关柜对于输电和电能的转换发挥重要作用，在结构的设计上就可以采用抽出式的结构形式，方便进行及时的抽取检查，合理的规划好各个开关电源的位置，而相对隔离的抽出式分层设计，在低压开关柜运行的过程中减少了相互间的干扰。
2.3安全性高
设计期间技术人员会考虑低压开关柜运行使用可能会遇到的风险隐患问题，并采取有效的解决措施，依照结构设计方案进行的安装施工也更科学合理。低压开关柜在使用期间即使需要人工操作也能保障其安全性，并不会出现拉弧等安全隐患问题。这样一来工作人员操作时接触到的仅仅是开关的绝缘部分，并且与线路之间保持一定距离，从而确保的工作人员在操作时的人身安全。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。
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3低压开关柜结构设计对电气性能的影响
低压状态的抽屉柜布设了更适宜的总架构，布局大方且美观，内置了更顺畅的线条。细化的内在单元也吻合了预设参数，简易的构架便利了安装。为此，低压这样的开关柜正受到欢迎。整体架构下的开关特性关乎电气性能、抗动热表现出来的稳定属性、配合的绝缘性能。若某一电弧凸显了故障，将会增添预设的保护能力。具体而言，设计结构针对于电气性能有着如下影响：
3.1稳定性
低压开关柜使用期间，内部线路会有电流通过，技术人员如果需要对闭合电路进行调控，可以通过触动开关来进行。电气配网运行阶段，因开关柜部分的故障常常会导致短路问题，开关处的温度也会逐渐升高，造成电阻阻值变化，此时对电气设备使用性能已经造成了影响。这种现象在传统的开关柜中常常会出现，并且影响十分严重。通过加强低压开关柜部分的结构设计，在母线的排布形式上采取防干扰技术，降低短路问题发生的几率。在对开关进行操作时，如果出现了接触也很容易导致短路问题发生，结构设计时采用转角技术，这样无论是开关的闭合还是导通都不会影响到最终的电气性能的安全性。例如：某大型电厂配有 300MW 规格的机组，进线超越了 3000A经由的电流。依循设定好的工艺规格，筛选了 3X3 特有的主体母排。真正去布线时，可分成双层去构建单相，每层布设两根。绝缘母线夹是特制的，这种设计侧重去分散电流，从根本上抵抗了短路故障的发生。除此之外螺栓还强化了彼此衔接，也增添了抵抗性。
3.2柜体表现的温升特性
结构设计对散热影响也比较明显。如果结构设计不合理，低压开关柜使用阶段热量不能及时散发，聚集在开关柜内部，随着使用时间增长影响作用也会变大。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，适当的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，便会引发故障问题。结构设计时通风口所在位置要保障性能发挥，能够对开关柜使用阶段产生的热量进行散发。定时去测验温升，获取了可查验的温升数据。条件准许时，可以修正初始的开关柜构架。例如：设计流程之内，设计院为规避偏多耗费的设备，配备了过多抽屉。这样虽能顺利予以安装，但炎热时节内的柜体温升也将凸显。若配电室平日通风并不优良，柜内显现了偏高的温升，损毁绝缘以至于短路。设计流程不可忽视潜藏的细微隐患，要着力去避免。
3.3绝缘及抗过电压
绝缘层受环境变化影响性能也会出现异常，例如在潮湿的雨季，绝缘层表面湿度增大，绝缘能力下降，使用期间一旦通过强电流时临近的导线之间很容易击穿，可能会引发电气故障。过电压的有效调控也与结构设计相关，要保障导线之间的间隔距离。抽屉柜含有多类的内在绝缘构件，例如母线夹、线路之中的绝缘子。可选取聚碳酸酯调配成的原材来制备接插件。柜体表现出来的整体特性含有绝缘性质，绝缘体系也很易引发故障。若周边环境不佳，则应侧重去考虑绝缘。例如：主母线布设的绝缘要采纳较优的等级，设定最适宜的电气间隔及相关爬电距离，绝缘配件拟定了合适的规格。
3.4故障电弧保护能力
结合工程实践，可采用结构内部应用金属隔离防范措施提高设备故障电弧保护水平，同时隔离带电导体，并用电弧检测装置，增设泄压通道。
结语
综上所述，低压开关柜的结构设计所体现出的优越性能，与电气性能密切相关，更好的结构设计能够发挥低压开关柜自身更好的性能，在配电系统中发挥其调节、运输和转换等重要作用，相应的提升了电力系统的电气性能。我们还要不断完善低压开关柜的结构设计，进一步促进电气性能的提高。
参考文献：
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[2]汪强，付刘伟.低压开关柜结构设计对电气性能的影响[J].城市建设理论研究（电子版），2017（12）：9-10.
[3]赵凤华.低压开关柜结构设计对电气性能的影响[J].科技创新导报，2012（20）：98.
论文作者:李红丽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
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