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摘要：随着人们的生活质量在不断的提高，对于用电的需求在不断的加大，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
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。然而，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。
1概述
1.1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。
1.2柜体框架形式分类
低压开关柜的柜体框架从制作工艺角度可以分为三类。首先是焊接式框架，即相连的各个框架零件通过焊接固定。焊接式框架较为牢固，且生产过程简便，但是精准度却相对较差；在焊接过程中，零件受热后极有可能出现焊接变形、虚焊等不良问题，因而采用焊接式框架式框架必须保证操作人员具有良好的焊接技能。此外，焊接式框架尺寸较大时，需考虑柜体框架整体表面处理的可行性。其次是紧固件拼接式框架，采用拼接式框架有较多优点，如零部件的设计与制作较为标准，调整方便、误差小、能够进行柜体框架的生产备料，但是其牢固性相对较差，对零件也提出了较高的精度要求，生产成本相对较高。最后是焊接与紧固件拼接相结合的形式，它兼具二者的优势，在结构设计时可以根据功能需要对低压开关柜的柜体框架形式进行选择。
1.3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。
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2柜体结构设计对电气性能的影响分析
2.1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。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。
2.2影响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。
2.3开关柜热稳定性
开关柜要求提升本体热稳定性与动稳定性双重性能，实际操作中可根据过大电流情况了解柜体的最适强度。一旦发生突发短路问题，保证开关柜可承受短路电流。实际设计中，要求合理布置主体木排，将其控制在最佳水平位置。增加绝缘母线时，夹着手固定，主要目的是减少突发冲击，分散柜体短路冲击。
2.4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。
2.5电弧故障保护能力
电弧是高温、高导电率的游离气体，电流通过气体介质所产生的瞬间火花。通常在柜体结构内部应用绝缘隔离防范措施提高设备电弧故障保护水平，并隔离带电导体，防止柜体框架带电。由于低压开关柜内空间有限，电弧产生瞬间，柜内存在高温高压的游离气体，柜体需设置泄压通道保证电气设备和操作人员的安全。
2.6影响绝缘及抗过电压
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。
结语
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:熊娟
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/2
标签：开关柜论文; 低压论文; 电气论文; 结构设计论文; 框架论文; 性能论文; 结构论文; 《建筑实践》2019年第9期论文;