低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)電氣性能的影響分析

韓碩 李琦

摘 要：隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)的不斷改造、擴(kuò)建和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，電力設(shè)備市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。然而，低壓開關(guān)柜的品種不斷增加，改造的次數(shù)不斷增加，質(zhì)量也相當(dāng)可靠，電氣安全性能也不斷提高。低壓開關(guān)柜的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)提高系統(tǒng)運(yùn)行和使用的穩(wěn)定性具有重要意義。分析了開關(guān)柜在使用過程中常見的幾種故障，并探討了有效的解決方法，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

關(guān)鍵詞：低壓開關(guān)柜;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);電氣性能;安全性

1.低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

1.1空間設(shè)計(jì)低壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)可以更合理地利用空間

電力系統(tǒng)的運(yùn)行非常嚴(yán)格，一旦發(fā)生安全隱患就會(huì)造成嚴(yán)重事故，低壓開關(guān)柜在控制系統(tǒng)運(yùn)行中起著作用，設(shè)計(jì)過程中還可以采用抽屜式設(shè)計(jì)理念，各個(gè)開關(guān)位置的劃分更加合理，且運(yùn)行和使用階段不易產(chǎn)生電流干擾。 當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施達(dá)到規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)后，開關(guān)柜的穩(wěn)定性得到提高。 同時(shí)，如果選擇同類規(guī)格，可在突發(fā)故障情況下更換準(zhǔn)備抽屜，回避斜長時(shí)間的斷電。 在現(xiàn)有市場(chǎng)上，這種低壓成套設(shè)備正在推廣采用，開關(guān)柜的電流輸出、電氣性能和類別都比較優(yōu)越，超過了常用的固定柜。 現(xiàn)有市場(chǎng)上的開關(guān)柜可以分為三種外形輪廓，它們具有近似的外形。 屏蔽開關(guān)柜，以遵循開關(guān)柜的固有特性。

1.2機(jī)組的劃分更為合理

開關(guān)柜由多個(gè)單元組成，配有不同電力系統(tǒng)的控制開關(guān)和繼電保護(hù)裝置。 在設(shè)計(jì)階段，對(duì)單元的組成進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)每個(gè)開關(guān)的位置進(jìn)行了優(yōu)化。 這樣，在使用階段可以避免電磁波之間的相互干擾，并且在開關(guān)關(guān)閉后不會(huì)影響其他單元的電路運(yùn)行。 該裝置集成了多個(gè)內(nèi)部附件，抽屜式開關(guān)柜可分為三個(gè)精確位置： 開關(guān)連接位置、測(cè)試位置、開關(guān)分離位置。 在分離位置，開關(guān)柜可隨時(shí)拔出，斷開微型開關(guān)的接觸連接; 雖然抽屜可以推進(jìn)，但開關(guān)未能關(guān)閉，因?yàn)闇y(cè)試部件被鎖定。 在測(cè)試位置，抽屜移到背面，旋轉(zhuǎn)順時(shí)針排列的操作機(jī)構(gòu)。 在這種狀態(tài)下，球還會(huì)發(fā)出聲音，連接預(yù)設(shè)的微動(dòng)開關(guān)和輔助電路，阻斷箱體的閉合。

1.3高安全性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

技術(shù)人員要考慮低壓開關(guān)設(shè)備在使用和使用過程中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)和隱患，并采取有效措施加以解決。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安裝施工，更加科學(xué)合理。 低壓開關(guān)柜在使用過程中即使需要手動(dòng)操作也能保證其安全，不會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)等安全問題。 這樣，操作者在操作時(shí)只能觸摸開關(guān)的絕緣部分，并與線路保持一定的距離，以保證操作者在操作時(shí)的人身安全。 鎖好抽屜后，關(guān)閉的開關(guān)就不會(huì)再被拔出。 這些步驟完成后，蓋板顯示為逆時(shí)針方向，操作孔關(guān)閉。 如抽屜開關(guān)布設(shè)置相同框架，可靈活互換。 開關(guān)柜的框架與聯(lián)鎖的電氣特性密切相關(guān)，關(guān)閉后抽屜不會(huì)被拉出，也不能關(guān)閉。 抽屜拉出時(shí)，絕緣組件擋住了主要部件，人員不能再次接觸。 由此可以得出，設(shè)計(jì)開關(guān)柜應(yīng)首先判斷電氣聯(lián)鎖出現(xiàn)的安全狀態(tài)，確認(rèn)人員安全。

2.低壓開關(guān)柜的抽屜布局結(jié)構(gòu)對(duì)電氣性能的影響，

設(shè)置了比較合適的總體結(jié)構(gòu)，布局簡單美觀，內(nèi)置線條更加流暢。改進(jìn)后的內(nèi)部單元也與預(yù)設(shè)參數(shù)相匹配，簡單的結(jié)構(gòu)方便了安裝。為此，低壓等開關(guān)設(shè)備備受歡迎。整體結(jié)構(gòu)下的開關(guān)特性與電氣性能、電阻熱穩(wěn)定性和配合的絕緣性能有關(guān)。 如果一個(gè)電弧突出顯示一個(gè)故障，一個(gè)預(yù)先設(shè)置的保護(hù)能力被添加。具體來說，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)電氣性能有以下影響：

2.1影響穩(wěn)定性

當(dāng)?shù)蛪洪_關(guān)柜使用時(shí)，電流將流過內(nèi)部電路。 如果技術(shù)人員需要控制閉合電路，他們可以通過觸摸開關(guān)來控制。 在配電網(wǎng)運(yùn)行階段，開關(guān)柜的故障往往會(huì)導(dǎo)致短路問題，開關(guān)溫度會(huì)逐漸升高，導(dǎo)致電阻值的變化，從而影響電氣設(shè)備的性能。這種現(xiàn)象在傳統(tǒng)的開關(guān)柜中經(jīng)常出現(xiàn)，影響非常嚴(yán)重。通過加強(qiáng)低壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用母線布置形式的抗干擾技術(shù)，降低了發(fā)生短路的概率。在開關(guān)的運(yùn)行中，如果有觸點(diǎn)，很容易導(dǎo)致短路問題。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了轉(zhuǎn)角技術(shù)，開關(guān)的合閘和導(dǎo)通都不會(huì)影響最終電氣性能的安全。

2.2溫升特性影響電纜性能。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)散熱的影響也很明顯。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，低壓開關(guān)柜在使用過程中熱量不能及時(shí)分配，熱量集中在開關(guān)柜內(nèi)。隨著使用時(shí)間的增加，影響效應(yīng)也會(huì)增大。溫度對(duì)電阻值有影響，當(dāng)電阻值丟失后，流過線路的電流會(huì)增大。適當(dāng)增加功率可以提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，但如果超過額定負(fù)荷參數(shù)，就會(huì)引起故障。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確保通風(fēng)口的位置，使開關(guān)柜在使用階段產(chǎn)生的熱量得到分配。 測(cè)試溫度升高的時(shí)間，獲得可驗(yàn)證的溫度升高數(shù)據(jù)。 在條件允許的情況下，可以對(duì)開關(guān)柜的初始框架進(jìn)行修改。例如： 在設(shè)計(jì)流程中，設(shè)計(jì)院規(guī)避斜花費(fèi)較多的設(shè)備，裝有過多的抽屜。雖然這樣可以順利安裝，但是櫥柜擺放位置內(nèi)的溫度上升在炎熱的季節(jié)里也會(huì)更加突出。如果配電室平日通風(fēng)不良，柜內(nèi)溫度上升過高，絕緣受損甚至短路。設(shè)計(jì)過程中不能忽視微妙的隱患，要避免。

2.3影響絕緣和過電壓電阻。

由于環(huán)境變化的影響，絕緣層的性能也會(huì)出現(xiàn)異常。例如，在雨季，保溫層的表面濕度增加，因此保溫能力會(huì)降低。在使用過程中，一旦強(qiáng)電流通過絕緣層，相鄰導(dǎo)線就很容易斷開，從而導(dǎo)致電氣故障。過電壓的有效控制還與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，以保護(hù)導(dǎo)線之間的距離。抽屜柜內(nèi)部有多種絕緣元件，如母線夾、線路絕緣子等。 可以選擇聚碳酸酯作為原材料來制備連接器。柜體自身位置的整體特性表明其具有絕緣性能，絕緣系統(tǒng)也很容易引起故障。如果周圍環(huán)境不好，應(yīng)該重視絕緣。例如，主母線的絕緣應(yīng)采用較好的等級(jí)，設(shè)置最合適的電氣間距和相應(yīng)的爬電距離，絕緣附件應(yīng)制定合適的規(guī)格。

3.結(jié)束語

低壓開關(guān)柜配有這樣的性能單元，它們關(guān)乎表現(xiàn)出來的開關(guān)柜性能。特有的新架構(gòu)提升了各類配件必備的絕緣屬性，規(guī)避了過電壓態(tài)勢(shì)下的突然短路。發(fā)揮電氣性能，在最大范疇內(nèi)調(diào)控最適宜的柜內(nèi)溫度。布設(shè)的開關(guān)柜吻合了本體的電氣特性，可被推廣并采納，完善綜合的開關(guān)柜結(jié)構(gòu)。

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