开关柜结构过程设计的研究及其应用

开关柜结构过程设计的研究及其应用
摘要:文章首先介绍了开关柜的分类，然后详细阐述了影响开关柜可靠性的四个
主要结构因素：结构形式、加工形式、柜体材料和加工过程控制。

关键词：开关柜；结构形式；加工形式；柜体材料；过程控制
1 开关柜的分类
1.1 从结构形式上分为两种
1.1.1 固定式
能满足各电器元件可靠地固定于柜体中确定的位置，柜体的内部是完全安装死的，更换
元件等要用专用工具，并对相连的部件进行拆卸，柜体外形一般为立方体。

1.1.2 抽出式
抽出式就是把开关等主要电器元件装在柜体的可移装置部件，可移部分移换时要轻便,移
入后定位要可靠。

1.2 从柜体加工方法上分为三种
1.2.1 焊接式
采用传统的焊接工艺，把相互关联的零部件采用焊接的方式连接牢固，它的优点是加工
方便、坚固可靠；缺点是误差大、易变形、难调整、欠美观。

1.2.2 紧固件拼装连接
它的优点是适于工件常规加工、预镀,易变化调节,易美化处理,零部件可标准化设计。

缺点是不如焊接坚固,要求零部件的精度高,加工成本相对上升。

1.2.3 焊接与紧固混合连接
它可以集中上面两种方法的优点,一般在柜体的连接处采用电焊,可变或可调部分则以紧固
件连接。

2 影响开关柜可靠性的结构因素
影响开关柜可靠性的因素很多，但是开关柜的结构因素起到很大的作用，由于柜体结构
本身发展形成的各种形式，以及不同元件和在不同电压等级，不同使用场合，以及加工设备
的发展，不同厂家的本身等都决定了开关柜的制造有很多因数影响。

2.1 结构形式
开关柜的结构比较复杂，设计时要全局考虑，遵循开关柜基本规范和符合国标和行标的
基础上，考虑公司的成本和公司的品牌，多考虑一些细节上的改进，这样对使用和维护等都
有很好的帮助，大体上可以从以下方面考虑。

2.1.1 结构空间
当用户的元件太多时，应合理布置各种元件，尽量与用户联系，放大安装空间，在有些
基本形式或用户空间有限时，要柜体上采取一些变动，如可以改动安装形式，安装板尺寸，
抽屉深度，增加安装附件等来解决，这样既满足柜体本身的规范和用户要求又提高使用性能。

2.1.2 可维护性
首先，要考虑用户以后对开关柜的变动和调整，以及考虑厂家使用环境的防护改进，结
构变动等等。

其次，尽量把维修空间留大，抽屉柜中的大抽屉尽量不要设计在太高的位置，
便于值班维护人员的使用和监测，易损件的更换方便等。

2.2 柜体加工形式
不同标准柜型由各自标准已确定，而一些没指定的，我们就要根据它们的特点和电器设
计的基本原理来确定。

元器件大而重的考虑优先用焊接式结构；场地和元件的更换和变动可
能性大的采用组装式；整体要求精度不高，元件少，或是箱式结构考虑焊装结构；元件多而
不确定，设计过程中变动性比较大考虑组装式；考虑用户使用场地要求高档一点，美观一点
且经常拆动考虑组装式。

2.3 柜体材料
柜体材料的选择，除了根据不同柜型的标准规范和用户要求外，我们还要根据柜体的实
际需要，柜体或部件所处的外部环境，安装和运输，以及加工方式、设备、经济效益等来考
虑。

比如一个承载重的元器件且额定电流比较大的安装部件，材料要有一定硬度和韧性，结
构形式强度要高；如果安装位置与柜体有连接的，要考虑连个材料之间的连接性是否可靠；
考虑维护的方便性，如较高的元件材料选择较轻的复合材料，且不能安装太高；重力的均衡性，不要重力都在柜子的一边，如果实在没有办法，就在元件多的一边选择较轻的复合材料。

总之，材料的选择应该考虑各方面因素，这样才能保证柜体正常运行的可靠性。

3 加工过程控制应用
开关柜加工过程主要涉及到钣金技术方面的剪、冲、折、焊以及表面处理等等，每一个
环节都需要确保精准、美观，如焊接，在某些情况下可以采用设计工艺焊接孔的方式，使焊
点准确、均匀、而且焊接后经抛光及镀涂后基本看不出焊点。

同时现在设备的精良还涉及许
多先进设备的使用等技术，来保证最终产品的性能。

在实际操作过程中，也有很多方面需要注意的，如加工方式选择，关键尺寸控制是否合
理等，如折弯工艺，要在折前对尺寸做出精确计算，防止折到最后发现材料小了，同时是选
择内折边还是外折，包内边还是外边，折边的方向，折边前影响尺寸的切边毛刺的去除情况，折弯选择的刀槽情况等。

还有，焊接工艺中是否符合焊接规范，焊接点是否选的合理，焊接
点在内还是外，焊接后的处理等工艺等，这些是最基本的工艺，也是制造过程控制的关键点。

综上所述，社会在发展，对产品的性能和品质要求也在提升，要与国际接轨，必须在符
合国家和行业标准前提下，在重视产品结构设计，保证基本质量的情况下，注重产品的设计
和加工细节，提升产品性能和品质，才能在开关成套行业，打造真正的精品。

参考文献：
［1］陈路．新编钣金技术与展开计算实用手册［M］．北京科海电子出版社，2003.
［2］GB7251.1，型式实验和部分型式实验成套设备［S］．。