低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對電氣性能的影響探析

山東中安電力科技有限公司 山東 淄博 255000

引言

作為電力系統(tǒng)的核心所在，低壓開關(guān)柜其設(shè)計(jì)合理性，直接影響到電氣元件使用壽命及實(shí)際效能，更直接關(guān)系到電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因而文章主要闡述低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)分類情況、低壓開關(guān)柜框架設(shè)計(jì)工藝，分析低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對電氣性能的相關(guān)影響，從而保障低壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理，促進(jìn)電力系統(tǒng)穩(wěn)步運(yùn)行。

一、低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)分類情況

目前市面上所流行的低壓開關(guān)柜共有兩種結(jié)構(gòu)，即固定式結(jié)構(gòu)和抽出式結(jié)構(gòu)。所謂固定式結(jié)構(gòu)，也就是將低壓開關(guān)柜電氣元件固定在某一位置，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于其具有足夠的穩(wěn)定性及安全性，因而便于固定電氣元件的位置，便于后期操作維護(hù)工作；而隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，固定式低壓開關(guān)柜也可以設(shè)計(jì)成不同的形式，比如臺式、立式及箱式等。所謂抽出式結(jié)構(gòu)，即其電氣元件是可移動的，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于更換及拆卸電氣元件，但抽出式結(jié)構(gòu)其在穩(wěn)定性及安全性不如固定式結(jié)構(gòu)，因而在設(shè)計(jì)抽出式低壓開關(guān)柜之時應(yīng)本著穩(wěn)定安全的原則進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

二、低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝

低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝就目前而言共有三種，即焊接框架工藝、緊固件拼接式框架工藝，還有一種是合框式框架工藝(焊接及緊固件拼接兩相融合)。從實(shí)踐來看，這三種低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，因而在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝。

焊接框架工藝，即運(yùn)用焊接這種操作手法來固定低壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個部分，這種設(shè)計(jì)工藝其具有工藝簡單、不易變形、堅(jiān)固性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但焊接框架工藝在低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度方面具有不足之處，在實(shí)際操作中，焊接框架工藝十分容易受外界環(huán)境(溫度、濕度)的影響，極其容易出現(xiàn)焊接變形及虛焊等不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，因而選用焊接框架工藝需要配置技術(shù)水平高的焊接人員，這樣才能保證整體的焊接質(zhì)量。緊固件拼接式框架工藝，其具有操作便捷、誤差小、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用這種方法可以對低壓開關(guān)柜內(nèi)部有缺陷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，但運(yùn)用這種結(jié)構(gòu)工藝進(jìn)行柜體設(shè)計(jì)也有其缺點(diǎn)，即其成本較高，對參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求較高。合框式框架工藝，是將焊接及緊固件拼接兩種工藝結(jié)合起來的工藝技術(shù)，合框式框架工藝其具備上述兩種工藝的有點(diǎn)，因而就這三種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝，合框式框架工藝其性價比最高，應(yīng)用較為廣泛。

三、低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對電氣性能的影響

(一)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。低壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能大大提升電氣元件使用壽命，能夠保證電氣元件的實(shí)際效能，更能確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但如果低壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，則會出現(xiàn)電氣元件溫度上升，進(jìn)而影響電網(wǎng)的運(yùn)行；還可能由于空間分配不合理而出現(xiàn)短路故障；同時也不利于后期維修工作的展開。因此在進(jìn)行低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時，需要著重考慮電氣設(shè)備的穩(wěn)定性，這就需要運(yùn)用轉(zhuǎn)角技術(shù)來進(jìn)行低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免其出現(xiàn)空間分配不合理的問題；需要運(yùn)用母線防干擾技術(shù)，避免出現(xiàn)短路故障；從而確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定性，提升整體電力設(shè)施性能。

(二)低壓開關(guān)柜柜體溫度。低壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響到其柜體溫度的控制情況，如果低壓開關(guān)柜柜體溫度控制不合理，如果其經(jīng)常出現(xiàn)散熱不良的現(xiàn)象，則會影響電氣元件的實(shí)際性能及使用壽命，對電氣性能也會造成一定的影響。因此在進(jìn)行低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時，應(yīng)確保低壓開關(guān)柜具備良好的散熱性能，這就需要合理設(shè)計(jì)低壓開關(guān)柜的通風(fēng)口，確保其具有良好的通風(fēng)作用，能夠及時進(jìn)行散熱，這樣才能充分發(fā)揮電氣元件性能。此外，在進(jìn)行低壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時，注重其電氣元件排布的合理性，在柜內(nèi)空間允許的情況下適當(dāng)增加散熱輔助設(shè)備，這兩項(xiàng)措施都能提升其散熱性能。

(三)電氣絕緣性能及電壓。低壓開關(guān)柜的電氣絕緣性能及電壓穩(wěn)定性，同樣影響著電氣性能。如果低壓開關(guān)柜電氣元件長時間處于潮濕的環(huán)境中，則會影響其絕緣層的保護(hù)性能，長此以往會影響其電氣性能；比如當(dāng)電氣元件絕緣性能下降之時，如果有強(qiáng)電電流通過設(shè)備，則會擊穿導(dǎo)線，不僅破壞設(shè)備，還可能造成嚴(yán)重安全隱患。同時低壓開關(guān)柜可能由于各種各樣的原因?qū)е缕潆妷哼^高，因而確保各條導(dǎo)線間的安全距離，還應(yīng)該設(shè)計(jì)一些泄壓通道，全面做好電壓控制，提升電氣設(shè)備的安全性能。

(四)除濕裝置設(shè)置。在進(jìn)行低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時，需要對低壓開關(guān)柜的應(yīng)用場所及其所處的自然環(huán)境考慮。如果低壓開關(guān)柜的應(yīng)用場所為潮濕多雨的地區(qū)，則應(yīng)在其中設(shè)置除濕裝置，從而避免低壓開關(guān)柜之中水汽凝結(jié)，避免出現(xiàn)水分腐蝕電氣元件的現(xiàn)象，避免由于環(huán)境因素而影響整體電氣性能。此外，在潮濕多雨的地區(qū)，可以堵塞低壓開關(guān)柜柜底的孔洞，或者直接取消孔洞設(shè)計(jì)，避免水分進(jìn)入柜體，影響電氣元件的實(shí)際性能，保證低壓開關(guān)柜能夠正常運(yùn)行。

結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電能已經(jīng)成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會進(jìn)步的重要能源，電能的出現(xiàn)大大提升了社會生產(chǎn)力及生產(chǎn)效率。而作為電力系統(tǒng)的核心，低壓開關(guān)柜其自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性對電氣性能有著至關(guān)重要的影響。因而在設(shè)計(jì)低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)之時，應(yīng)著重考慮低壓開關(guān)柜的電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、低壓開關(guān)柜柜體溫度、電氣絕緣性能及電壓及除濕裝置設(shè)置，從而保證電氣元件的性能，保證整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。