開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造的實踐研究

黃海燕

摘 要：開關(guān)柜是電力系統(tǒng)內(nèi)極為重要的設(shè)備之一，其結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造是否合理直接決定了電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的高低。本文簡要介紹了開關(guān)柜操作要點，同時簡要介紹了開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)以及特點，并從結(jié)構(gòu)設(shè)計形式、結(jié)構(gòu)制作形式兩方面分析了應(yīng)如何設(shè)計與制造開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，以期保證開關(guān)柜的質(zhì)量，提高電氣系統(tǒng)整體的安全性。

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜結(jié)構(gòu)；設(shè)計工作；制造工作

中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.引言

如今，開關(guān)柜在生活中的應(yīng)用較為頻繁，往往應(yīng)用于電力系統(tǒng)、金屬冶煉以及高層建筑物當(dāng)中。通常情況下，外線直接同開關(guān)柜相接，之后再通過各個分控開關(guān)。故而，開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理直接影響了電力系統(tǒng)能夠良性運轉(zhuǎn)，同時也可以確保電力能源合理分配。

1.開關(guān)柜操作重點

送電時，工作人員需先安設(shè)開關(guān)柜后封板，確認(rèn)安裝完畢之后，把前下門關(guān)停之后，同時對接地開關(guān)主軸進(jìn)行分閘處理。工作人員運用運轉(zhuǎn)車把手車放置在開關(guān)柜當(dāng)中，同時接通電源。此刻，靜電插座中的顯示燈便會呈現(xiàn)亮起狀態(tài)，之后關(guān)閉開關(guān)柜前門以及中門，并將手車從實驗位置推動至工作位置，隨后令斷路器手車處于分閘狀態(tài)。上述工作完成后，工作人員通過手柄對位于工作位置的手車進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒炍恢?。此時，工作顯示燈便會關(guān)閉，而實驗顯示燈亮起。工作人員將中門開啟，與此同時，拔出二次插頭，實驗顯示燈均關(guān)閉。工作人員將手車自開關(guān)柜撤除，使接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)，并打開封板與前下門。

2.開關(guān)柜加工方式分析

第一，焊接方式。焊接方式的主要優(yōu)勢在于加工更為方便，且焊接所構(gòu)建的開關(guān)柜結(jié)構(gòu)較為牢固以及可靠。但是缺點也較為明顯，即容易形成誤差以及變形，且由于焊接之后的開關(guān)柜牢固，焊接完成之后，工作人員難以對其進(jìn)行調(diào)整。而且工作人員通過焊接方法對開關(guān)柜進(jìn)行焊接，對開關(guān)柜的外觀也造成負(fù)面影響。此外，由于開關(guān)柜整體面積相對較大，所以噴漆難度相對較大，需要企業(yè)提高工作人員的焊接工藝以及基礎(chǔ)技能。

第二，組裝方式。由該方式構(gòu)成的開關(guān)柜，往往用于工件一般加工，工作人員可先實施噴涂作業(yè)，調(diào)節(jié)工作與外觀處理工作難度均有所下降，構(gòu)架外部尺寸不容易產(chǎn)生誤差，開關(guān)柜占地面積小。而該組裝方式，焊接牢固度不足，對零部件精度的要求相對較高，需要企業(yè)在加工方面投入大量加工成本。

第三，焊接同組裝聯(lián)合使用。該方式集合了上述兩種方式的所有優(yōu)勢，更為適合開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。通常情況下，工作人員在柜體的連接部分使用電焊這一焊接方式，而部分可以變化或是可以調(diào)節(jié)的部件則通過緊固件相連。

3.開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造方式

3.1 結(jié)構(gòu)形式方面的考慮

若企業(yè)已經(jīng)指定了型號，設(shè)計人員必須按照國家與行業(yè)相關(guān)規(guī)范完成設(shè)計工作。工作人員在設(shè)計工作中，需將用戶維護(hù)納入考慮范圍當(dāng)中，盡可能擴(kuò)大維修所需的空間，抽屜柜內(nèi)大式抽屜、燈、按鈕以及表等儀器應(yīng)安設(shè)于相對較低的位置，方便值班維修人員應(yīng)用部分構(gòu)件，同時也便于維修人員對儀器進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部分構(gòu)件發(fā)生問題需要更換時，維修人員的維修工作也更為容易、方便，確保元件的更換具有可操作性、接線端子所處區(qū)域的合理性。為了使電纜的連接更為便捷，工作人員應(yīng)思考進(jìn)線孔以及出線孔的規(guī)格，且需要考慮進(jìn)、出線孔所處位置，同時考慮進(jìn)、出現(xiàn)位置的封閉性是否良好。此外，企業(yè)還需在不影響開關(guān)柜整體結(jié)構(gòu)分布的前提下，盡可能提高開關(guān)柜整體性能與質(zhì)量，以提升用戶的用電體驗。為了保證開關(guān)柜的可操作性，設(shè)計人員需對儀表面板高度進(jìn)行調(diào)整，按鈕以及轉(zhuǎn)換開關(guān)所在位置也應(yīng)偏向于下方，方便相關(guān)工作人員對其進(jìn)行操作，調(diào)節(jié)回路，確保所有承載元器件分布均勻，同時也保證了電流的分布更為平衡，且能夠存留一部分余量。若企業(yè)并沒有指定開關(guān)柜的型號或是結(jié)構(gòu)，則企業(yè)需按照用戶提供的實際需求以及元件本身結(jié)構(gòu)特征等內(nèi)容，選用更為合適的開關(guān)柜類型。

3.2 結(jié)構(gòu)制作形式方面的考慮

不同規(guī)格的開關(guān)柜型由其自身規(guī)范進(jìn)行確定，針對部分尚未指定的柜型，工作人員應(yīng)按照柜內(nèi)元器件本身所具有的特征以及電器設(shè)計的基礎(chǔ)原則完成確認(rèn)。針對體積相對較大，且自重較重的元器件，建議設(shè)計人員優(yōu)先選用焊接的方式對其進(jìn)行處理，而針對部分元件或是場地更換較為頻繁的開關(guān)柜，則應(yīng)選用組裝式開關(guān)柜。若對開關(guān)柜整體精度要求較低、元件數(shù)量相對較少，建議設(shè)計人員選用焊接結(jié)構(gòu)。若元件數(shù)量較多，且種類難以確定，而且工作人員在設(shè)計過程中可能存在較大的變動性，針對上述情況，建議設(shè)計人員優(yōu)先使用組裝式開關(guān)柜。此外，企業(yè)還需結(jié)合用戶提出的要求制造開關(guān)柜。而且隨著近年來，人們對環(huán)保的提倡，焊接工藝的應(yīng)用范圍不斷縮減，組裝時開關(guān)柜應(yīng)用范圍擴(kuò)大。但該焊接方式更為經(jīng)濟(jì)實惠。所以企業(yè)需靈活運用兩種方式，既滿足業(yè)主要求，也符合環(huán)保的要求，同時也保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。如用戶明確要求希望開關(guān)柜外觀美觀、高檔，且拆裝便捷，則建議企業(yè)使用組裝式開關(guān)柜。除此以外，工作人員也可選用設(shè)計工藝焊接孔的方法作為開關(guān)柜制作的主要方法。該方法可有效提高焊接式開關(guān)柜的美觀度，同時也提高了焊接的精準(zhǔn)度，使得焊點分布更為均勻。且工作人員在使用該方法之后，再對表面進(jìn)行拋光與噴漆處理，基本可以將焊點遮掩。工作人員完成開關(guān)柜體框架的焊接工作后，實施磨平處理，并對其表面進(jìn)行噴塑處理，所得開關(guān)柜不僅穩(wěn)固，且極為美觀。而企業(yè)在開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造過程中，必須將企業(yè)當(dāng)前施工水平納入考慮范圍當(dāng)中，在不影響開關(guān)柜穩(wěn)定性的前提下，對開關(guān)柜制造的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行考量，將材料的利用率發(fā)揮至最大化。以面板顯示燈安設(shè)孔的設(shè)計工作為例，元器件樣本開孔的規(guī)格為φ25，但大部分企業(yè)的沖床模具規(guī)格僅有φ25.5。針對該情況，工作人員可直接將開孔規(guī)格設(shè)計為φ25.5，不僅不會對開關(guān)柜的安裝與使用構(gòu)成影響，同時也無須添加模具以及安裝工位。

3.3 安全性能設(shè)計方面的考慮

在電氣設(shè)備運行當(dāng)中，電弧是一種一定會發(fā)生的現(xiàn)象，會對電氣設(shè)備運行造成較為嚴(yán)重的影響。因此為了提升開關(guān)柜的抗電弧能力，可以通過在開關(guān)柜內(nèi)部當(dāng)中增加金屬隔板的方式進(jìn)行處理，通過隔離的形式提升開關(guān)柜的抗電弧水平。同時可以為開關(guān)柜增加電弧的相關(guān)檢測設(shè)備來對開關(guān)柜的電弧情況進(jìn)行監(jiān)督檢測，這二者的設(shè)計來實現(xiàn)對于開關(guān)柜內(nèi)導(dǎo)電體的電弧絕緣設(shè)計，從而提升開關(guān)柜的電氣安全性能。另外可以通過泄壓通道來實現(xiàn)對于開關(guān)柜內(nèi)的安全性能的提升，這種設(shè)計主要是要求必須提升開關(guān)柜的人身防護(hù)等級，同時要防止外來物的單元置換，采用相應(yīng)的隔離設(shè)施處理。通過這3個方面的設(shè)計，提升開關(guān)柜的整體質(zhì)量和安全性能水平。

3.4 開關(guān)柜結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計方面的考慮

為了提升開關(guān)柜的整體質(zhì)量水平，可以在傳統(tǒng)開關(guān)柜設(shè)計的基礎(chǔ)上為其增加一些輔助性的設(shè)計，從而提升開關(guān)柜的質(zhì)量與性能水平。對于開關(guān)柜的操作方面可以采用對于儀表板的重新設(shè)計，從而優(yōu)化開關(guān)柜的操作效果；對于開關(guān)柜的外觀設(shè)計可以通過在完成焊接以后對相關(guān)焊接點以及表面進(jìn)行拋光，使開關(guān)柜的外觀效果更加美化；對于鈑金加工可以采用一些現(xiàn)代化的高精度儀器進(jìn)行處理，從而實現(xiàn)對于開關(guān)柜的夾具、模具的改良設(shè)計。

結(jié)語

開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造的合理性對開關(guān)柜整體性能有極為深刻的影響。故而，作為開關(guān)柜而的制造商，必須注重對產(chǎn)品自身性能以及品質(zhì)的提高，以便擴(kuò)大開關(guān)柜的應(yīng)用范圍，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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