低壓開關柜結構設計對電氣性能的影響

孫夢瀟 郭江波

摘 要：低壓開關柜優越的結構設計對提升系統運行使用穩定性有很大的幫助，文章針對結構設計在低壓開關柜使用中的優點進行分析，并總結了對電氣性能的影響作用。整理出一些開關柜使用階段常見的故障，探討有效的解決方案，幫助提升結構設計的合理性。

關鍵詞：低壓開關柜；結構設計；電氣性能；安全性

1 低壓開關柜結構設計優點

1.1 節省空間

對低壓開關柜的結構進行設計，能夠更合理的利用空間，檢修任務開展也更簡便。電力系統運行是十分嚴謹的，一旦出現隱患將會造成嚴重的安全事故，低壓開關柜對系統運行起到調控的作用，設計過程中也可以采用抽屜式設計理念來進行，各開關位置的劃分更合理，并且運行使用階段不容易產生電流干擾。基礎設施達到規定的安全標準后，加強設計能夠開關柜的穩定性。與此同時，若選取了同類規格，突發故障情形下即可替換預備著的抽屜，規避了偏長時段的斷電。現存市場之中，低壓成套的這類設備正被推廣采納，開關柜現有產量、電氣性能及類別都更為優良，超越了常用的固定柜。現有市場之中的開關柜可分成概要的三類，它們有著近似的外在形態。篩選開關柜時，要依循開關柜固有的特性。

1.2 單元劃分更合理

開關柜內部是由多個單元格組成的，分別安裝不同電力系統的控制開關，以及繼電保護裝置。設計階段對單元格的組成形式進行優化，各開關所在位置也處于最優化的形式，這樣使用階段可以避免出現電磁波之間的互相干擾，開關閉合后不會影響到其它單元的線路運行。單元整合了若干內在的配件，抽屜形態的開關柜可分成細化的三類位置：開關連接位置、試驗位置、開關彼此分離的位置。在分離位置上，開關柜可被隨時抽出，斷開了微動開關銜接的觸點；雖可以推進抽屜，開關卻沒能合閘，由于閉鎖了試驗構件。在試驗位置上，抽屜移動至后側，依循順時針旋轉了布設的操作機構。這種狀態下，鋼球也將發出聲響，連通了預設的微動開關及輔助電路，閉鎖情形的合閘受到阻礙。

1.3 安全性高

設計期間技術人員會考慮低壓開關柜運行使用可能會遇到的風險隱患問題，并采取有效的解決措施，依照結構設計方案進行的安裝施工也更科學合理。低壓開關柜在使用期間即使需要人工操作也能保障其安全性，并不會出現打火等安全隱患問題。這樣一來工作人員操作時接觸到的僅僅是開關的絕緣部分，并且與線路之間保持一定距離，從而確保的工作人員在操作時的人身安全。鎖定了抽屜以后，閉合開關將不會再被拉出。這些流程終結后，依循逆時針顯示了蓋板，操作孔被閉合。若抽屜開關布設了相同構架，即可靈活替換彼此。開關柜構架密切關聯著聯鎖的電氣特性，合閘以后的抽屜將不會被拉出，也不能夠合閘。拉出抽屜的狀態下，絕緣構件擋住了一次部分，人員不可再去觸摸。由此可得，設計開關柜先要辨析電氣聯鎖顯現的安全狀態，確認人員是安全的。

2 解析電氣性能的影響

低壓狀態的抽屜柜布設了更適宜的總架構，布局大方且美觀，內置了更順暢的線條。細化的內在單元也吻合了預設參數，簡易的構架便利了安裝。為此，低壓這樣的開關柜正受到歡迎。整體架構下的開關特性關乎電氣性能、抗動熱表現出來的穩定屬性、配合的絕緣性能。若某一電弧凸顯了故障，將會增添預設的保護能力。具體而言，設計結構針對于電氣性能有著如下影響：

2.1 影響了穩定性

低壓開關柜使用期間內部線路會有電流流經，技術人員如果需要對閉合電路進行調控可以通過觸動開關來進行。電氣配網運行階段，因開關柜部分的故障常常會導致短路問題，開關處的溫度也會逐漸升高，造成電阻阻值變化，此時對電氣設備使用性能已經造成了影響。這種現象在傳統的開關柜中常常會出現，并且影響十分嚴重。通過加強低壓開關柜部分的結構設計，在母線的排布形式上采取防干擾技術，降低短路問題發生的幾率。在對開關進行操作時，如果出現了接觸也很容易導致短路問題發生，結構設計時采用轉角技術，這樣無論是開關的閉合還是導通都不會影響到最終的電氣性能的安全性。

例如：某大型電廠配有300MW規格的機組，進線超越了3000A經由的電流。依循設定好的工藝規格，篩選了3乘3特有的主體母排。真正去布線時，可分成雙層去構建單相，每層布設兩根。絕緣母線夾是特制的，這種設計側重去分散電流，從根本上抵抗了短路故障的發生。除此之外螺栓還強化了彼此銜接，也增添了抵抗性。

2.2 影響柜體表現的溫升特性

結構設計對散熱影響也比較明顯。如果結構設計不合理，低壓開關柜使用階段熱量不能及時散發，聚集在開關柜內部，隨著使用時間增長影響作用也會變大。溫度影響電阻阻值，阻值損耗后線路中流經的電流便會增大，適當的增大功率能夠提升電氣設備運行效率，但如果超出了額定的荷載參數，便會引發故障問題。結構設計時通風口所在位置要保障性能發揮，能夠對開關柜使用階段產生的熱量進行散發。定時去測驗溫升，獲取了可查驗的溫升數據。條件準許時，可以修正初始的開關柜構架。例如：設計流程之內，設計院為規避偏多耗費的設備，配備了過多抽屜。這樣雖能順利予以安裝，但炎熱時節內的柜體溫升也將凸顯。若配電室平日通風并不優良，柜內顯現了偏高的溫升，損毀絕緣以至于短路。設計流程不可忽視潛藏的細微隱患，要著力去避免。

2.3 影響絕緣及抗過電壓

絕緣層受環境變化影響性能也會出現異常，例如在潮濕的雨季，絕緣層表面濕度增大，絕緣能力因此而下降，使用期間一旦通過強電流時臨近的導線之間很容易擊穿，很有可能會引發電氣故障。過電壓的有效調控也與結構設計相關，要保障導線之間的間隔距離。抽屜柜含有多類的內在絕緣構件，例如母線夾、線路之中的絕緣子。可選取聚碳酸酯調配成的原材來制備接插件。柜體表現出來的整體特性含有絕緣性質，絕緣體系也很易引發故障。若周邊環境不佳，則應側重去考慮絕緣。例如：主母線布設的絕緣要采納較優的等級，設定最適宜的電氣間隔及相關爬電距離，絕緣配件擬定了合適的規格。

結束語

低壓開關柜配有這樣的性能單元，它們關乎表現出來的開關柜性能。特有的新架構提升了各類配件必備的絕緣屬性，規避了過電壓態勢下的突然短路。發揮電氣性能，在最大范疇內調控最適宜的柜內溫度。布設的開關柜吻合了本體的電氣特性，可被推廣并采納，完善綜合的開關柜結構。■

參考文獻

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