摘要：高低压成套开关设备在众多行业和领域中具有广泛的应用，其对电路系统的运行稳定起到重要作用，所以在对其进行设计时，应重点对其电路、元件排布以及性能等方面进行优化，以提高其性能和使用效率。
关键词：高低压成套开关设备；优化设计；
1引言
近年来随着我国经济的发展和工业化进程的不断加快，越来越多的电气设备应用于不同的行业和领域中，且对各种电气设备的依赖程度也不断增加，因此对电气设备运行的稳定性有着更高的要求。在电气设备中，高低压成套开关设备的应用频率较高，其主要作用就是进行电路的控制、转换和保护。在相关技术不断进步的同时，高低压成套开关设备的运行效率也有了较大的提升，但是在某些电路以及元件排布等方面还存在可以优化改进的空间，需要通过不断的优化设计来提高其整体性能。
2高低压成套开关设备发展现状
高低压成套开关设备以及与其相关联的控制设备，在电力输配电系统中发挥的作用是极为显著的，具体在控制、维护、计量、信号传导以及数据转换等环节体现出来，其囊括信息量大且与多方面相关联。高低压成套开关设备技术水平的优劣，关系着整个电力系统的运转效率与质量，也关系着输配电系统操控人员与电力设备自体的安全性。相关资料记载国内每年电装机新增率高于 8% 以上，业内人士预测到 2020 年，国内电力产业发展领域装机容量将高于 8 亿 k W。
3电路优化方案
3.1负荷的确定
在对高低压成套开关设备进行电路设计和优化时，首先需要对其负荷进行确定，而且在负荷确定时应综合考虑容量、供电距离、分布以及设备等因素进行确定，此外还需要对电压供给方案进行合理的设计，对设备的功率因数进行有效提升，且需要满足以下几个方面的优化要求：一是需要满足设备在长期和短期运行中的系数以及季节性的运用系数要求，且要保证设备的使用性能要求。二是在负荷确定时需要对环境因素进行综合考虑，还要确保系统在发生短路和接地故障时，其故障电流不会对设备的正常运行造成影响。三是还要对电路的排布问题进行重点考虑，不仅需要电路的排布满足设计要求，而且要与建筑的设计相适应。此外还要对相关的参数进行优化，确保元件和柜体满足用户的需求。
3.2对辅料的优化
高低压成套开关设备的辅料主要包括设备运行中所需要的母排、电缆以及壳体等。比如对于母排和导线来说，需要根据工程和用户的使用需求来确定其所用的材质和规格，还要在设计优化时需要满足用户的过载裕度的要求，这样不仅可以确保其使用性能，而且可以有效降低其成本。对于母排的优化设计则可以采用铜排的设计方式，但是对于具有较大电流的线路，则可以采用多根铜排并联的设计方式进行优化，这样也可以起到提高设备整体载流能力，且降低成本的作用。
3.3符合环境要求的优化
由于高低压成套开关设备运行环境较为复杂，所以对其进行优化设计时，还需要针对其运行环境中的粉尘或者带电粒子较多的环境进行设计，提高其元件的密封性，减少其体积；而对于处于海拔较高或震动性较强环境中的设备，则需要使用具有较高抗震性能的元件进行优化设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后对于在高层建筑中使用的设备来说，还可以采用电缆桥架的方式进行线路连接方式的优化，对下层线路的数量进行有效减少，这样可以满足环境的要求。
4元件排布优化设计方案
4.1结构形式的优化
在对高低压成套开关设备的元件排布进行优化设计时，首先需要对其元件的结构形式进行优化，主要从以下几个方面进行优化：一是对其元件结构形式进行设计时，为了便于设备维修，需要满足安装高度与柜底之间的距离应超过20cm的要求。为了满足设备的操作和使用要求，还需要满足操作手柄与柜底之间的距离应控制在1.5m左右，仪表也需要设计在视线可及的范围之内。为了满足元件散热的要求，还需要进行散热装置的设计和安装，尤其对于电流和负荷较大的元件，由于其具有较多和较为复杂的线路，需要将其设计在柜体中位置较低的位置，且提升其线路布置的效率。此外，还要在元件结构形式设计中，对其布置的建筑整体结构形式进行综合考虑，确保其具有最佳的使用性能。
4.2考虑柜体的排布设计
对于设备元件的排布优化，还需要在对柜体的排布设计进行研究的基础上进行。其中，对于柜体设计为抽屉式形式来说，可选用插拔式的开关元件来满足设备对于操作性的要求，所以对于元件的排布，则需要从空间结构的角度进行设计和优化，如果空间较小，则需要采用体积小和具有较高防护性能的元件，且对其拆卸位置进行合理确定，以满足其操作性的要求。
5设备性能优化设计方案
5.1低压成套开关设备性能的优化
对于低压成套开关设备性能的优化设计，不仅需要根据用户的使用量对其载流容量进行合理的设计和设置，而且对于在空气污染较为严重或者使用环境中的空气湿度相对较大的地区，还需要进行抵抗电离的防护措施的设计，以及采取相应的密封设计，确保设备在使用过程中周围环境不会对元件造成损坏，从而确保其使用性能。
5.2高压成套开关设备性能的优化
对于高压成套开关设备，则需要在确保其使用性能时，重点对其柜体的结构强度进行重点设计和保护，确保其在出现错误操作时也不会对其中的元件造成损坏，从而保证其使用性能的稳定性。此外，还要对其程序锁以及闭锁电磁铁进行重点设计，确保其能够进入条件限制，保证设备的安全使用。而对于使用非标准的方式进行设计的柜体，在对其进行设计时，不仅需要其满足柜体的使用要求，并对上述问题进行重点关注和设计，而且要对其整体的承受能力进行提高，确保其使用过程中安全事故概率的降低。
6结语
在不同行业的电力输配电系统中，高低压成套开关设备在控制、维护、计量、信号传导和数据转换等方面起到重要作用，所以此设备设计和使用性能对整个系统的运行效率和质量具有重要作用和影响。所以对此设备进行设计优化的过程中，需要从负荷的确定、辅料以及环境要求等方面对电路进行优化设计，而且从结构形式和柜体的排布设计等方面对元件排布进行优化设计，以及从高压和低压成套开关设备的性能方面对其进行优化设计，以此来提升设备的使用性能。
参考文献：
[1] 赖美云. 高低压成套开关设备的优化设计解析[J]. 中国设备工程, 2017(16):188-190.
[2] 樊林瑞. 高低压成套开关设备的优化设计[J]. 电子技术与软件工程, 2016(24):237-237.
论文作者:刘世湘
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：元件论文; 对其论文; 开关设备论文; 性能论文; 设备论文; 高低压论文; 优化设计论文; 《电力设备》2018年第13期论文;