低压抽屉式开关柜结构设计对电气性能的影响

低压抽屉式开关柜结构设计对电气性能的影响

黄美鹏

国核示范电站有限责任公司 山东省威海市荣成市 264300

摘要：低压配电系统内，开关设备调配了各时段的电能，成套开关有着控制电网、保护及测量的综合性能。低压开关柜含有抽屉式这样的构架，开关柜设计出来的结构密切关联着运转状态的电气性能。伴随技术的进展，城乡覆盖着更广的配网，也增添了投入进来的电网改进资金。对于此，要解析抽屉式这样的低压开关柜总体结构，优化电气性能；这样的基础上，归结抽屉式架构针对于电气性能的各类影响。

关键词：低压抽屉式开关柜；结构设计；电气性能；具体影响

前言

低压配电构建起来的体系中，成套开关的性能十分多元，同时也充分满足了使用中的各种必须性能，包括对电能系统的分配与保护，日常的测量等。就目前来说影响到性能的开关柜本体设定，作用十分明显，其性能影响到了不同时段内的电气性能，这对开关柜日常能否稳定运转是很大的要求，稳定的运转才能避免出现突发情况时出现故障，而要获得最适合使用情况的开关柜设计形态，必须要能够深入、专业的了解并分辨出不同的内在结构。低压抽出式开关柜广泛应用于生产现场、公共场所、居民住宅等地点，低压成套开关设备的市场繁荣。在低压配电系统中完成电能的再分配，实现电网的控制、测量、保护、转换等作用。在石油、化工、冶金、建筑、矿产等建设中起重要的作用。由于基础设施和电力能源投入的加大，使低压抽出式开关柜行业开始有了较大的发展空间，市场需求量逐年增大，刺激了行业的发展，产品的标准也在逐步向国际标准靠拢。

1设计开关柜机构

传统的常见刀开关需要较大的安装设置空间，且内部电力回路不足，而低压抽屉式的开关需要的安装设置空间，在原有的基础上大量缩减，电力回路充分增加。同样的情况下，如果出现紧急故障，常见刀开关会造成长时间的断电情况，而低压抽屉式开关结构能明显缩短断电时间，对于电力缺失造成的损耗也将大幅缩小。就此原因，在目前的应用方面，低压抽屉式应用成都正在不断地扩大，因其充足的产量和优秀的性能都在市场上收获了大量的欢迎，而传统的固定柜逐渐被取代。

　低压抽出式开关柜的绝缘配合是按照设备的使用环境条件，安装于供电系统位置，绝缘材料性能等因素决定最小电气间隙和爬电距离。良好的绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。抽屉式单元整合了若干内在的配件，抽屉形态的开关柜可分成细化的三类位置：开关连接位置、试验位置、开关彼此分离的位置。 在分离位置上，开关柜可被随时抽出，断开了微动开关衔接的触点；虽可以推进抽屉，开关却没能合闸，由于闭锁了试验构件。在试 验位置上，抽屉移动至后侧，依循顺时针旋转了布设的操作机构。这种状态下，钢球也将发出声响，连通了预设的微动开关及辅助电路，闭锁情形的合闸受到阻碍。

锁定了抽屉以后，闭合开关将不会再被拉出。这些流程终结后， 依循逆时针显示了盖板，操作孔被闭合。若抽屉开关布设了相同构 架，即可灵活替换彼此。开关柜构架密切关联着联锁的电气特性， 合闸以后的抽屉将不会被拉出，也不能够合闸。拉出抽屉的状态 下，绝缘构件挡住了一次部分，人员不可再去触摸。由此可得，设计开关柜先要辨析电气联锁显现的安全状态，确认人员是安全的^[1]。

2解析电气性能的影响

低压状态下的抽屉柜拥有更方便合适的总体架设构造，配合美观的布局方式，使安装过程更加简单便利。在市场上，抽屉式低压开关柜最受热捧。低压抽出式开关柜没有刀开关，缩小了元件安装的空间，柜内增加了回路数，相同规格的抽屉可以互换使用，减少了停电时间，在低压成套设备中应用广泛。各种性能都超过了固定柜。市场畅销的抽屉柜有三种，即：MNS型、GCS型和GCK（GCL）型。这三种低压抽出式开关柜从外形上看基本相似，它们内部功能和单元结构都存在差异。热能对于其发挥的配电性能会造成很大影响，低压抽屉式开关柜表现出的优良抗热性能展现了其优质的稳定属性，在特殊情况下，电弧出现意外故障，此时便彰显了预设硬件对于该情况的防护能力，所以，在设计时，预设机构对于性能有着这些影响

2.1影响了稳定性

开关柜本体需要满足两重稳定性，热稳定性和动稳定性。柜体动热稳定性能是生产商考虑的首位问题。在大电流的情况下，一旦出现短路，柜体应具备承受短路电流的能力，对柜体的结构强度要求很高，作为低压柜的设计人员，首先应考虑水平主母排的固定方式及位置放置。如断路器桩头与铜母排搭接处（母排采用镀银处理）、注意连接部位紧固螺栓的压力、测导体材料电导率是否满足要求等等，但其接触面积由于太小，使得接触电阻太大发热而使温度过高。电弧是一种气体游离放电现象，也是一种等离子体。电弧的特点是温度很高，电流很小，持续时间短，一旦出现击穿点则会频繁出现。电弧放电时，会产生大量的热，能引燃周围的易燃易爆品，造成火灾甚至爆炸。线路上的电弧可分为两种，一种是正常的操作弧，称“好弧”；另一种是故障电弧，称“坏弧”。故障电弧主要是由于电线等电气绝缘老化、破损，空气潮湿引起的空气击穿，或者电气连接松动等原因造成的。电弧放电时，会产生大量的热，能引燃周围的易燃易爆品，造成火灾甚至爆炸。

2.2影响柜体表现的温升特性

低压抽出式开关柜抽屉开关设备的温升，也是考查柜体结构设计的一个重要指标。柜内的温升与外壳的安装形式、外壳的尺寸、是否带通风槽以及通风槽的大小，内部水平隔板数，元器件的有效损耗及抽屉单元个数等参数有关。抽出式柜的通风设计中功能单元部分的通风很重要。

3低压抽出式开关柜抽屉功能单元

低压抽出式开关柜抽屉功能单元由若干功能部件构成，能够保证抽屉有连接、试验、分离三种位置。抽屉进出线根据电流大小采用不同片数的同一规格片式结构的接插件。抽屉机构的结构与电气联锁性能关系密切，合闸状态不能拉出抽屉，抽屉拉出位置不能合闸，并且抽屉拉出后，一次部分完全被绝缘件遮挡，手不可触及，在操作手柄上挂锁，从而保证了操作的严格性和操作人员的人身安全。柜体的功能单元小室的隔板和其它安装支件均采用镀锌钝化表面处理，充分保障了整个柜体的导电连续性，因此它具有良好的保护性能。

结语

　总之，低压抽屉开关柜已普遍采用"C"型材，它的框架结构简单、安装方便。提高了设备的绝缘性能，防止过电压产生的绝缘破坏而导致短路，控制设备的温升，防止柜内温度过高，设备的结构是服从产品的电气性能，只有电气性能完善、结构合理、安全可靠的设备才能体现最合理的结构设计，为国民经济的发展做出贡献。

参考文献

[1]黄建仁.低压抽屉式开关柜结构设计对电气性能的影响[J].科技与企业,2016(03):230.