分析低压开关柜结构设计对电气性能的影响

分析低压开关柜结构设计对电气性能的影响
发表时间：2018-07-25T17:10:33.473Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：李绍俊
[导读] 摘要：随着我国大型的发电厂正在不断进行建设，其中，输送电力以及配电网络当中，低压开关柜得到广泛以及普遍应用。

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摘要：随着我国大型的发电厂正在不断进行建设，其中，输送电力以及配电网络当中，低压开关柜得到广泛以及普遍应用。

由于日前供电需求逐渐提升，为了满足供电需要，就需要针对低压开关柜进行改进和优化，注重结构设计，本文研究低压开关柜结构设计的优点，与此同时，分析了分析低压开关柜结构设计对电气性能的影响。

关键词：低压开关柜；结构设计；电气性能；影响
低压配电的系统当中，需要关注电气性能，电气性能对于供电质量产生重要的影响，是影响供电的一个重要指标，比如，功率以及电压的输出，以上性能因素将直接对于电流运输以及配网的运行产生影响，对此，需要采取有效的方式提高电气性能，同时，性能提升是目前供电网络当中高度重视以及重点关注的一个话题。

低压配电系统当中的开关柜设施需要高度重视，加强对开关柜的优化设计，能够提升电气性能。

虽然开关柜在设计上依然存在某些问题，不足之处较多，但是，依然不能否认开关柜的重要价值，对于电气性能的提升开关柜还是发挥了积极作用，促使供电更加平稳和安全。

一、低压开关柜结构设计的优点
低压开关柜结构设计的优点比较多，总的来讲，主要优点包括了节省设计空间、促进更加合理的单元划分、提高装置的安全性。

以下进行逐一的论述。

（一）节省设计空间
低压开关柜属于低压配电系统中的关键装置，针对该装置设计的要求有严格的标准规定，针对装置的占地规模以及实际尺寸都有严格的设计规定。

对于低压开关柜的结构设计工作必须要与配电网络系统运行情况相匹配，进行详细的设计和规划，这样一方面能够确保系统的高效运转，同时还能够及时对系统中可能存在的问题和缺陷进行预防分析，避免后期由于设计不合理而出现的突发性安全事故。

科学合理的低压开关柜设计工作能够有效节约相应的空间位置，提高设计工作的效率。

低压开关柜在电力传输以及电能转化方面有着重要的作用，因此在设计上可以选择抽出式的方式从而提高抽查的效率和质量，对不同位置的电源开关进行规划，减少低压开关柜中不同结构之间的干扰影响。

（二）促进更加合理的单元划分
无论采用什么样的结构当时，低压开关柜的内部结构设计都具有分区分层设计的形式，这样的设计形式主要是能够降低不同线路开关之间的干扰作用，从避免出现安全性事故，因此在进行功能分区时要根据不同单元的作用划分不同的功能模块，从而确保电源开关和相应的装置能够构成相应的功能区，不同标志对应着不同的功能模块，各个模块内部针对不同的装置进行功能配置从而确保每个装置都能够找到最合适最关键的位置，降低安全事故发展的可能性。

（三）提高装置的安全性
在装置设计的过程中，技术人员会结合实际情况对低压开关柜使用过程中可能出现的安全风险进行分析和预测，以施工设计方案为基础进行装置的建设施工能够有效增强施工的合理性，这样在低压开关柜安装过程中即使有人工操作的环节，也能够保证设计工作的安全性，不会出现高风险的安全隐患。

操作人员在操作过程中只能够接触到装置的绝缘部分，并且和装置线路之间有一定的安全距离，能够在最大程度上保障操作人员操作的安全性。

抽屉在锁定之后，装置的闭合开关不会再次被拉出。

在所有环节结束之后，装置遵循逆时针的顺序依次显示盖板，操作孔等工作情况。

如果在抽屉开关中设计结构相同的框架，那么就可以进行相互之间的替换。

开关柜构架与联锁电气的特性之间有着密切的关系，在合闸之后抽屉不能够拉出，也就不能够合闸。

抽屉在拉出状态下，绝缘构件能够将一次部分挡住，此时操作人员就不会去触摸。

因此可以说在开关柜设计之前要确定电气联锁的安全情况，确保操作人员的安全。

二、分析低压开关柜结构设计对电气性能的影响
在低压环境下抽屉柜的设计更适合选择总架构，不仅具有更强的布局美感，同时还能够保证其线条的顺畅性。

内在单元的细化与预设参数是吻合的状态，简易构架形式增加的安全的便利性。

对此在整体架构下装置开关性能在很大程度上决定了电气的性能、抗动热稳定性以及装置的绝缘性能。

如果装置中的电线出现了故障，就会导致预设保护能力的增加。

设计结构对于电气性能的影响主要表现在以下几方面，包括对电气性能稳定性的影响、对柜体温升特性的影响以及对绝缘和抗过电压的影响。

（一）对电气性能稳定性的影响
低压开关柜在操作过程中电流会流经内部线路，对此操作人员要闭合电路，主要通过开关来进行相应的控制。

电气配网在运行过程中由于开关柜中经常会存在短路的现象，因此开关位置的温度也会相应的上升，导致电阻阻值发生变化，从而降低电气设备的性能。

这种问题在传统开关中经常会出现，并且严重阻碍了设备的正常运行。

在开关柜部分可以采取加强低压的方式，在母线排布上可以选择抗干扰技术，减少短路情况的发生次数。

比如：某电厂有300MW 规格的机组，其中进线经由的电流超过了3000A。

根据事先设定的工艺，选择 3x3的主体母排形式。

在布线过程中可以进行双层单相构建，在每一层都布设两根。

其中绝缘母线夹应当是特制的，这样能够分散电流，从而达到减少短路事故发生次数的目的。

（二）对柜体温升特性的影响
在低压开关柜的散热结构设计中产生的影响相对比较明显。

结构设计缺乏合理性将会导致低压开关柜在使用过程中不能够进行热量的及时散发，热量大量聚集在装置内部，随着使用时间的不断增加其影响的效果也会相应增加，温度对电阻阻值会产生直接影响，在阻值出现损耗之后线路中的电流就会随之上升，功率的增大能够有效提高电气设备实际运行的效率，但是设备超过了规定的荷载参数，就会导致装置故障的产生。

通风口的位置要能够保证装置工作过程中热量的有效散发。

工作人员要定期对设备的温度进行检测，记录准确的温升数据。

在条件允许的情况下可以对初始结构进行修正。

比如：在流程设计中，为了减少使用高耗费设备的次数，常常会配备多个抽屉。

尽管这样的措施能够确保设备的顺利安装，但是在温度较高时设备温度的上升速度也会明显加快。

（三）对绝缘和抗过电压的影响
环境情况的变化会在很大程度上影响绝缘层的性能，比如在雨季，受湿度影响绝缘层表面的湿度会上升增大，相应的绝缘能力就会下
降，在使用过程中极易出现电流击穿的情况，从而导致电气故障的发生。

结构设计关系着电压调控的有效性，因此要控制好导线间的距离。

抽屉柜中往往有多种类型的绝缘构件，比如母线夹以及线路中的绝缘子。

可以选择聚碳酸酯为主要的原材料来制作接插件。

柜体中整体性的特征也具有相应的绝缘性质，这样的情况也极易导致故障情况的发生。

如果装置周围的环境情况不理想，那么就要适当考虑进行绝缘处理。

比如：在进行主母线布置过程中要考虑其绝缘等级，确定好合适的电气间隔和爬电距离，同时还要对相关配件的规格进行设计绝缘配件拟定合适的规格。

结语
综上所述，低压开关柜结构设计的优点比较多，总的来讲，主要优点包括了节省设计空间、促进更加合理的单元划分、提高装置的安全性。

此外，低压开关柜结构设计对电气性能的影响包括对绝缘和抗过电压的影响、对柜体温升特性的影响以及对电气性能稳定性的影响。

参考文献：
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