摘要：本文着重叙述了开关柜主体设计和工艺设计方面以及在制造工艺细节上的细致对开关柜的整个性能（美观性、实用性、人本性、经济性等）和品质的影响，客观的反映了开关柜结构和工艺特点,以引起人们在设计和制造上的重视和注意。
关键词：开关柜；结构工艺；性能；品质
开关柜的结构和基本工艺特点
1、从结构形式上看高压和低压开关柜总体可分为两中形式
(1) 固定式:能满足各电气元件可靠地固定于柜体中确定的位置。柜体的内部是完全安装固定的，更换元件等要用专用工具，并对相连的部件进行拆卸，柜体外形一般为立方体,如屏式、箱式等,也有棱台体如台式等。
(2) 抽出式:把断路器等主要电器元件装在柜体内的可移装置部件中。抽出式部件应满足机械和电气以及安全要求，可移部分移换时要轻便,移入后定位要可靠,并且相同类型和规格的抽屉能通用互换,因此柜体的设计和加工精度必须提高,结构的相关部分要有足够的调整量,同时要有较高的机械强度和较高的精度,。
2、柜体加工方法形式上分为三种
(1) 焊接式:采用传统的焊接工艺，把相互关联的零部件采用焊接的方式连接牢固，它的优点是加工方便、坚固可靠;缺点是误差大、易变形、难调整、欠美观,且后期的修整不方便，当柜体尺寸较大时，表面处理比较困难,对焊接工艺以及柜体加工人员的基本技能要求高。
(2) 紧固件拼装连接:它的优点是适于工件常规加工、预镀,易变化调节,易美化处理,零部件可标准化设计,并可预生产库存,构架外形尺寸误差小，占地小。缺点是不如焊接坚固,要求零部件的精度高,加工成本相对上升。
(3) 焊接与紧固件拼装混合连接:它可以集中上述两种方法的优点,一般在柜体的连接处采用焊接,可变或可调部分则以紧固件连接。
针对开关柜以上的结构和工艺特点，就要求在设计和制造要中，要注重基本的规范和注重工艺细节，并时时改进完善没考虑到的小瑕疵，才能真正达到高品质要求。
首先，设计时要考虑其结构形式。有些情况下，柜体已指定型号，那就根据柜型本身的国家和行业标准规范来设计，同时要考虑到自己企业的标准和规范，并对一次系统中的方式要求，电气元件考虑，根据厂家技术要求，提供的图纸，以及厂家的环境等考虑，看是否柜体与电气元件、厂家要求，环境等相符，并及时联系沟通，确定设计，并在此基础上对柜体做不违反基本形式和要求的调整。设计时要全局考虑，考虑用户的维护，尽量把维修维护空间留够，抽屉柜中的大抽屉尽量不要设计在太高的位置，按钮、指示灯、指示仪表等，尽量不要在面板太高位置，以便于值班维护人员的使用和监测（使用人不可能都是大高个），易损件的更换方便（熔芯等），元件拆卸位置的可操作性，接线端子位置的合理性等等，为方便电缆连接，进出线开孔大小和位置的合理性，进出线位置的可密封性，防止划伤电缆的保护，电缆的固定，基础与柜体的配套性，结构和元件布置的均匀性，柜体电流的分布性，超出范围的调整和保护性，用户的可变动和调整性，以及考虑厂家使用环境的防护要求的改进，结构形式的变动等等，我们要遵循开关柜基本规范和符合国标和行标的基础上，考虑公司的成本和公司的品牌，多考虑一些细节上的改进。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，我们设计也要考虑到我们的设备加工能力，精度，我们人员的自身的基本能力、技能长处等，以及本着提高效率和经济效益以及性能和美观等考虑（不影响前面的基础上）出发设计开关柜的结构和工艺。当没有指定具体型号和结构形式时，我们要根据客户要求，结合元器件的结构特点，以及自身加工等方面因素考虑（也要考虑前期报价的因素），选择固定式还是抽屉式。
其次，柜体加工形式上，不同标准柜型有各自的标准，而一些没指定的，我们就要考虑，他的元器件的特点和电气设计的基本原理来确定。元器件大而重的优先考虑用焊接式结构；若考虑的场地和元件的更换和变动性采用组装式；若整体要求精度不高，元器件少，或是箱式结构考虑是焊装结构；若元件多而不确定，设计过程中变动性比较大考虑组装式，考虑用户使用场地要求高档一点，美观一点且经常拆动（实验用的柜子）考虑组装式。而且随着时代的发展和环保的要求，我们尽量少使用焊接工艺，以符合绿色环保产品的要求，当然也要从加工的方便性和经济性考虑，焊接方便快速经济，有时候也要把两种形式结合起来设计柜体结构和工艺。柜体设计时要考虑外部因素也要考虑自身条件，比如，设计一个焊接工艺是两个0.8mm以下薄板单面焊接双面成型的，这需要一个6级以上焊接技师才能完成，我们没有这种人才所以就要采用其他形式，比如双面焊接，折边内对接等方式，我们加工设备的精度是0.5mm，你就不能设计一个要求误差在0.1mm的配合尺寸，同时要根据产品特点，不要超出柜体本身的工艺准则范围来制定工艺，当然也要发挥我们设备人员的优点。
第三，开关柜的制造除了要根据不同型号柜体特点设计和电气方面的规范要求外，还涉及到钣金加工和机械制造和材料力学方面的技术，以及本行业的规范等。例如材料选择方面，除了根据不同柜型的标准规范和用户要求外，我们还要根据柜体的实际需要，零件的用途位置，柜体或部件所处的外部环境，安装和运输，另外加工方式、设备等还要考虑经济效益性，比如，一个承载重的元器件且额定电流比较大的安装部件，材料要有一定刚度和韧性，结构强度要高且要考虑安装位置与柜体的连接形式，通断电源的震动因素也要考虑，维护的方便性（不能安装太高）、重力的均衡性（不要重力都在柜子的一边），柜体所在环境有重型设备会产生震动的（比如大型锻造设备，考虑柜体的件震），所处地下要考虑的防尘、防潮，带电粒子多的环境内柜内元件的灭弧保护，地下空间有限，柜体高度的考虑，运输考虑的固定，现场的搬运，零件安装拆卸的方便性，零件的通用性，中间过程的形变量，同时要考虑到经济效益原则，在相应的结构选最合理的材料（比如，不承载力的隔板考虑用材料稍微薄一点，屈服强度小一点Q195 或175等在加工形状上做一些变化，来达到很好的性能），不同材料的力学性表在这里略。
最后，钣金加工中的小的工艺步骤和细节是开关柜性能品质保证的前期收关之站，所有的技术理论都很明晰很合理的前提下，加工是成果转化的关键，而加工又和技术这种纯粹理论的东西不同，有些是靠理论保证不了的。比如剪板下料，普通剪板机精度1mm左右，数控剪板机0.5mm左右，而数控直角剪板机大概0.3左右，这是数据上的，又跟不同厂家，不同使用情况，不同间隙等有很多不同，这要靠操作者的技能和对设备的熟悉程度，同时了解图纸中那些是关键尺寸，误差控制在多少范围内的因素有关。焊接工艺中是否符合焊接规范，焊接点是否选的合理，焊接点在内还是外，焊接后的处理等工艺等，这些是最基本的工艺，还有选择的辅材质量情况，完成产品的尖角倒圆，毛刺去除情况，加工后的变形处理情况，表面镀涂的光洁情况，涉及到很多很多工艺细节方面，所以柜体的结构是骨骼是基础，是生产合格开关柜的保证，而工艺细节是血肉，是高品质，高性能，人性化开关柜精品的前提。
综述，社会在发展，对产品的性能和品质要求也在提升，要与国际接轨，必须在符合国家和行业标准前提下，在重视产品结构设计，保证基本质量的情况下，注重产品的设计细节，加工细节，综合性考虑，精细化制造，提高效率和效益的同时，提升产品性能和品质，才能在开关成套行业，打造真正的精品，提升产品的品牌实力。
参考文献：
[1] 郑春莉 ， 罗秀萍 低压开关柜的柜体结构和工艺特点 中关村论坛” , 2013
论文作者:张福生,刘程
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/18
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