摘要：现如今，我国各地发电厂的建设规模越来越大，在其整体建设过程中，低压开关柜是不可缺少的重要组成部分，对于电能传输的稳定性以及电能转换的安全性等都有着很大的促进作用。因此，为了确保发电厂的建设质量，就要对低压开关柜结构的合理设计给予相应的重视。本文也会针对低压开关柜结构特点以及合理设计的重要性进行着重分析，并根据其对电气性能的影响，提出一些相对应的优化措施，以便相关人士参考。
关键词：低压开关柜；结构设计；电气性能影响；优化措施
随着人们用电量的不断增多，人们对于配电网运行的安全性和稳定性也越来越重视，相对，这就需要通过低压开关柜结构的合理设计，来保障电网的正常运转，实现对电能的有效转换，进而更好的满足人们的安全用电需求。因此，相关技术人员在设计低压开关柜时，就要根据其结构特点以及对电气性能的影响来制定设计方案，这样才能确保低压开关柜结构设计的规范性与合理性，从而更好的为供电的安全性和稳定性保驾护航。
1.低压开关柜结构特点分析
1.1结构形式
低压开关柜的结构形式主要包括两种形式，即固定式开关柜和抽出式开关柜。其中，前者低压开关柜又分为式、箱式和立体式等多种类型开关柜，能够满足各种电器元气件的固定需求，因为其柜体内部结构设计不仅为各种电器元气件提供了有效 的支撑保障，而且还具备较强的灵活性，可以随时满足柜体的移动和安装，进而为柜内电气元器件的维护创造便利的条件。而后者开关柜的内部结构设计具备较强的可移动性和轻便性，可以很好的为电气元器件的更换创造便利条件。因此，在当下发电厂建设中，对这两种结构的低压开关柜进行推广和应用，很有必要。
1.2框架形式
从制作工艺角度来看，低压开关柜的框架结构主要分为以下三种类型：第一，焊接式框架。即柜体各个连接框架零件都是采用焊接方式来进行固定，其不仅稳固性强，而且生产工艺也是十分简便，但是在焊接过程中，焊点的精准性却是不高，很容易会导致部分零件在受热后，出现变形、虚焊等不良问题，因此，在对焊接框架结构的低压开关柜进行焊接时，必须确保相关施工人员的焊接技能，这样才能使其整体应用性能达到最大化。第二，紧固件拼接式框架，即柜体各个连接框架零件都是采用拼接发方式来进行固定的，其虽然整体设计工艺比较简便，安装误差较小，能够满足柜体的生产备料需求，但是其整体稳固性却要小于焊接式低压开关柜，且对零件的精度要求较高，所需的制作成本也是十分明显；第三，焊接与紧固件相结合的框架结构，其集合了上述两种低压开关柜结构的设计优势，在供电配网中所发挥的应用性能也是最为显著的，因此，其深受行业人士所喜爱。
2.低压开关柜结构设计的重要性
2.1能够节省大量的占地空间
低压开关柜无论是设计规格，还是安装标准都比较严格，因此，在实际设计过程中，必须对开关柜的尺寸大小以及占地空间位置进行合理的规划，并对其容易出现的设计缺陷进行认真分析，以便可以第一时间制定出应对措施，保证开关柜的整体设计质量，满足低压配电系统的长期运行需求。另外，在确定低压开关柜的安装位置时，必须充分考虑柜的占地面积，采用隔离抽出分层式结构设计模式，这样才能避免外界因素的干扰，进而在节省大量占地空间的基础上，更好的实现电能的安全传输与有效转换。
2.2具有较高的安全应用性能
低压开关柜具有较高的安全应用性能，即使在运行使用过程中，采取人工操作方式，也不会对人员的生命安全构成任何威胁。因为操作人员在接触开关柜时，一般都会触摸其开关的绝缘部分，且与线路之间也会保持一定的距离，这样就会规避安全隐患问题，保证开关柜的安全性和实用性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，在操作时，一旦抽屉被锁定，闭合开关就不会再与外界进行接触，且抽屉开关构架之间也可进行灵活替换，这样就会导致联锁电气特性大大增强，若是合闸后，则开关抽屉既不会被拉出，也不会出现合闸现象。但若是抽屉处于拉出状态时，则绝缘构件就会将抽屉关键部位遮挡住，以免人体误触碰，发生一些不必要的触电事故。由此可见，低压开关柜的安全应用性能不容小觑。
3.对电气性能的影响分析
3.1对电气设备稳定性的影响
在配网运行过程中，常常会因为传统低压开关柜结构设计不合理，而出现开关短路等故障问题，若是不针对这些故障问题进行处理，则必定会增加柜体局部温度，大幅提升电阻值，进而给各类电气设备的正常运行造成很大的影响。因此，为了改善这种现状，就要对原有的低压开关柜结构进行相应的优化，不仅要采用防干扰技术进行母线排布，而且还要采用转角技术来设计开关柜的内部空间，这样才能便于开关的合闸操作，避免短路故障的发生，从而最大化保证各类电气设备的运行安全。
3.2对柜体温度的影响
低压开关柜在长期运行过程中，内部温度会逐渐升高，若是柜体结构设计不合理，则必定会影响柜体的散热功能，导致各类电气元件的电阻率大幅上升，一旦超过限额，就会增加电路负载，降低元件的使用寿命和安全性能。因此，为了避免这种情况的发生，就要在对低压开关柜结构进行优化设计时，充分考虑其内部的散热功能，尽量使柜体内部的空气能够达到一定的循环流动，必要时，还可增设相应的降温装置，这样才能为各类电气元件的正常使用提供安全保障。此外，还要结合实际情况，合理排布各类电气元件，这样才能增强低压开关柜的散热效率，使其整体应用的安全性和稳定性达到最高标准。
3.3对电弧故障保护能力的影响
众所周知，当电流通过气体介质时，会产生瞬间火花，而这种现象就是电弧。从内在性质来看，电弧具有高温高电率特点征，稍有不慎就会损害到低压开关柜内的各种电气元件。因此，为了确保电气元件的正常使用，就要对其进行全面的保护。在实际操作时，可以根据电弧特点，对开关柜体结构进行适当的调整和优化，尽可能采用绝缘隔离结构设计模式来进行，这样就会隔离所有带电导体，降低柜内金属框架的带电性，进而使整个柜体结构的安全性得到最大化提升。此外，还要在柜体内部设置专门的泄压通道，这样即使出现电弧反应，也会通过该通道进行一定的削弱，使其不会对操作人员以及各类电气元件造成任何伤害。
3.4对绝缘体及抗过电压的影响
低压开关柜主要功能就是为了保障各类电气元件的使用安全，为其提供较为稳定的工作环境。基于此，在对开关柜结构进行设计时，就要确保其整体绝缘性能，不仅要采用屏蔽式固体绝缘技术，而且还要在柜体内部安装先进的集成空气绝缘开关设备和气体绝缘开关设备，以便使整个开关柜的绝缘性和安全性都能提升到最大化，从而更好的保护各类电气元件，满足电能的安全运输和转换需求。此外，还要积极采用模块设计方式来优化柜体结构，以便使其更为灵活、更为紧凑，这样既便于电气元件的拆装和维修，又能节省大面积的占地空间，从而有效规避过电压影响，最大化提升配网的运行安全和稳定性。
结束语
综上所述，低压开关柜结构的合理设计，不仅可以保障各类电气元件的运行安全，而且还能为电能的安全输送以及有效转换创造便利空间。因此，在必须结合实际，采取适宜的结构形式来对柜体结构进行设计优化，这样才能提升低压开关柜的整体绝缘性、安全性以及实用性，进而更好的保护电气元件，满足人们的高安全用电需求。
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论文作者:李炳刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：开关柜论文; 低压论文; 电气论文; 结构论文; 结构设计论文; 性能论文; 元件论文; 《基层建设》2019年第17期论文;