摘要:低压控制机柜是电力控制系统中最为重要的组成部分,其结构设计的合理与否,对于电力设备整体运行的稳定性以及安全性有着很大的影响,因此,要想促进低压控制机柜的进一步推广海加尔应用,就要对其标准化结构设计进行深入研究。本文也会根据低压控制机柜标准化结构设计的最终目的,对其关键设计要点进行着重分析,并提出一些相关的意见和建议,以便相关人士参考。
关键词:低压控制机柜;标准化结构;设计分析
随着我国供电企业的不断发展,对于电力设备运行的安全性和稳定性也会提出较高的要求,为了确保电力设备的正常运转,提高其电能转换性能,就需要在相关控制系统中,对低压控制机柜的整体结构进行优化设计,使其与相应的标准化结构设计相吻合,这样才能提高低压控制机柜的整体运行性能,降低其加工成本,进而为电气控制系统的后期维护和后期扩建打下良好的基础。
1.设计目的
所谓标准化设计,是指在固定时间段内,针对通用产品设计,采取共性条件,按照统一的设计标准和方法来对产品结构进行全面的优化,以便进一步提高产品性能,使其应用范围得到相应的扩大。通常,标准化设计比较适用于那些技术要求高、造价成本低、市场容量大的产品设计,通过该设计模式,不仅产品设计效率和设计质量得到最大化提升,而且还能节省大量的设计成本,简化设计程序,进而为产品零部件实现生产工厂化、装配化和施工机械化等目标创造良好的条件。因此,对电低压控制机柜进行标准化结构设计,很有必要,因为其是力设备电气控制系统中最为重要的组成部分,且整体结构设计比较复杂,包含多个组成部分,如:控制单元柜、保护单元柜、动力柜、配电柜、电源柜等。若是按照标准化设计模式来优化低压控制机柜结构,使其各组成部件的结构形式和内外接口达到统一化、标准化,则必定会大大提升控制柜的应用性能,使其满足行业通用要求,进而更好的为保护电力设备发挥出真正的效用。为了确保低压控制机柜标准化设计质量,相关设计人员在设计和加工阶段,应尽可能减少零部件种类,将标准化设计落实到各个环节中,这样才能提高控制机柜设计质量,避免设计失误情况以及成本浪费情况的发生。此外,在对控制机柜进行安装和调试时,相关设计人员应先按照标准化结构设计原则对控制机柜接口与土建接口进行完整的衔接,以免接口不统一而导致柜体安装和调试工作无法顺利进行,进而造成较大的成本浪费和资源浪费现象。最后,在低压控制机柜后期维护和扩建过程中,要想使其标准化结构设计质量达到相应的规范标准,相关设计人员还要对柜体内部各个组成部件的通用性进行全面检测,一旦发现问题,要立即采取措施进行调整,直到符合标准后,才能进行后期扩建,这样才能增强控制柜的应用功能,扩大其应用范围。
由此可见,对于供电企业而言,要想保障电力设备的运行效率和稳定性,实现电能的安全输送和有效转换,就要全面做好低压控制机柜标准化结构设计工作,这样才能推动供电企业的进一步发展,满足人们的高用电需求。
2.设计方法及优化建议
目前,市面上出售的低压控制机柜类型有很多种,若按照前门的结构形式来区分,大致可以分为两种类型,即:内扣门机柜和外挂门机柜。而按照框架结构形式来区分,则包括:组装式机柜、焊接式机柜以及组装与焊接混合式机柜等类型。相对而言,从使用环境来区分,低压控制机柜主要分为户内机柜和户外机柜两种结构形式。屋里哪种类型的低压控制机柜,在对其进行标准化设计时,相关设计人员都要将接口尺寸的标准化、外观零部件结构的标准化、柜体内部零部件结构的标准化以及附件结构的标准化作为设计重点。
2.1接口尺寸的标准化设计
一般情况下,低压控制机柜接口尺寸设计主要包括对外接口和对内接口两方面设计内容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中,前者标准化设计又包括机柜外形尺寸、柜孔尺寸、地脚安装孔尺寸以及进出线孔尺寸等内容;后者标准化设计则主要包括机柜内部各电气元件或设备的安装配合尺寸。在实际设计过程中,相关设计人员必须严格按照相应的设计规范以及要求进行,例如,在设计控制机柜外形尺寸、并柜孔尺寸以及地脚安装孔尺寸时,设计人员应在设计之前对我国电力系统二次回路保护及自动化机柜的设计要求进行全面了解和掌握,并结合行业通用性要求选择出最佳尺寸作为参考标准,制定相应的设计方案,这样才能确保这些尺寸的标准化和精确化,进而满足控制柜的长期运行需求。如在对所有进出线孔尺寸进行标准化设计时,就可以按照所选的尺寸参考标准来进行设计,尽可能将出线孔位置定位在机柜底部中间位置,而出线孔宽度和深度尺寸要以控制柜的宽度和深度的一半为参考基准,并合理选择柜体内部的元器件和相关设备,使其规格达到统一,这样才能确保低压控制机柜的标准化设计质量,满足电力控制系统的长期运行需求。
2.2外观零部件结构的标准化设计
从结构形式看,低压控制机柜外观零部件主要包括:机柜门板、侧板、边屏、顶板、底板、眉头、门锁等内容,这些内容在进行标准化设计时,必须根据现行的行业通用要求,采取批量采购的方式来来进行设计,这样既可以降低外观零部件结构的设计成本,又能提高其整体设计效率和设计质量。例如,在对柜体门板进行标准化设计时,可以将其设计成左手门和右手门两种形式,具体方向确定要以人体正面面对控制柜前门的方向进行判断,即门转轴在左边,就可视为左手门,相反,则为右手门,这样客户就能根据不同工程要求直接进行选用,通常,无特殊要求的情况下,都会选用右手门。
2.3内部零部件结构的标准化设计
从结构形式看,低压控制机柜内部零部件主要包括:机柜框架、元器件安装板、面板等内容。按照标准化结构设计要求,大体可将低压控制机柜的框架设计成可焊接框架和C型材组装框架两种模式,其中,前者设计结构的牢固性和抗震性都极为显著,但是所需的设计成本也是十分之高;而后者设计结构则具有简便的安装程序,且所需的设计成本也是十分经济、合理。基于此,就可将焊接框架结构的控制机柜定位成高档产品,而C型材组装框架结构的控制机柜则定位为低档产品,在实际设计过程中,要尽可能根据工程要求来对框架类型进行合理选择。另外,在对低压控制机柜的元器件安装板、面板进行标准化设计时,相关设计人员应按照行业通用要求和工程要求将元器件尺寸标准化成多个尺寸来进行选配,进而确定出最佳的尺寸规格作为主要参考标准,并进行全面推广,这样才能提高内部零部件结构的标准化设计质量,使其发挥出相应的应用性能。
2.4附件的标准化设计
从结构形式看,低压控制机柜附件主要包括:机柜铭牌、元器件标牌等内容。在进行标准化设计时,相关设计人员可按照国家相应的设计标准以及行业通用要求,优选出最佳的标准化尺寸进行设计,这样才能确保附件的设计质量,满足低压控制机柜标准化设计要求。
结束语:
综上所述,低压控制机柜是电力设备电气控制系统中,不可或缺的重要组成结构,其对于电力设备的安全稳定运行有着极大的促进作用。因此,相关设计人员必须对其标准结构设计工作给予相应的重视,在具体操作时,不仅要严格按照国家相应的设计标准以及行业内通用要求来进行,而且还要掌握低压控制机柜内外接口尺寸、内外部零件结构以及附件结构的标准化设计要点,这样才能达到理想的设计效果,为低压控制机柜日后的扩建与应用创造良好的条件。
参考文献:
[1]李新文.基于标准化的电气控制机柜、控制台结构改型设计[J].机电工程技术,2017,07:193-196.
[2]陈平.浅谈标准化电子设备机箱、机柜设计[J].电子机械工程,2018,04:48-51.
论文作者:韩永华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
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