GCK型抽屜式低壓開關柜的發展趨勢分析與改進設計探討

杜毅

摘 要：在中國經濟持續發展的形勢下，對電力負荷方面的要求也迅猛增長，為了使電力終端的電能在使用上更加可靠以及靈活，積極開發并應用低壓開關柜具有十分重要的意義。本文針對GCK型的抽屜式低壓開關柜當前的發展趨勢、存在的問題和有關改進設計上進行了分析和探討。本文首先針對GCK型抽屜式低壓開關柜的特點進行介紹，分析當前在GCK型抽屜式低壓開關柜中存在的問題，在最后提出有關GCK型抽屜式低壓開關柜的改進設計。

關鍵詞：GCK；低壓開關柜；結構改進

一、GCK型抽屜式低壓開關柜的發展趨勢

第一，更加緊湊的外型。伴隨著中國城市化和工業化的進程，土地資源開始變得日益緊缺，所有的企業都開始追求經濟實用的目標，追求更加科學合理的利用已經擁有的土地資源，從而在最大程度上降低成本。這就要求GCK型開關柜在進行設計的過程中挑選出更加優化的設計方案。低壓開關柜根據斷路器安裝的方式不同可以分成抽屜式和固定分隔式，其中抽屜式的低壓開關柜最主要的使用在電動機的回路當中，抽屜里面除了可以裝入斷路器、接觸器、互感器和馬達保護器等元器件以外，還能夠容納更多的二次元器件。

第二，結構的模塊化和標準化。目前我國的開關柜生產企業未來保證和改善在同行業中的競爭力，不斷的引進國外先進的數控設備和柔性生產加工線，從而提高企業自身的加工水平。GCK型開關柜的每個骨架和部件都向著模塊化和標準化方向來發展，同時，每個部件都設置了模數化的安裝孔，更加有利于產品的組裝和拆卸，從而進一步的降低單體項目的生產周期。

二、GCK型抽屜式低壓開關柜所存在的問題

第一，主電路上的接觸頭存在接觸不良。GCK型低壓開關柜的開關是用插頭、插座通過后底板來進行連接，所以，接觸到的電阻比面板形的連接明顯加大。同時，這一功能的實現需要經常進行插拔，就容易導致松動現象的出現，接觸頭之間的緊固力不足，導致接觸頭部位容易積累塵埃或者性能降低，并且裸露在空氣中的部分容易發生氧化，最終就導致接觸頭之間的接觸電阻變大而發熱[1]。

第二，元器件的本身設計存在著問題。國內大部分廠家所生產的GCK型低壓開關柜，抽屜里面的空氣斷路器是橫向安裝的，這違背了低壓配電規范和安裝要求。因為斷路器橫向安裝，斷路器中存在的空氣發生凝露，觸頭變熱后掉落的碎件非常容易造成斷路器出現短路問題。除此以外，二次的保護脫扣也十分容易受到自重和機械摩擦力的相互影響而出現吸合力不足的問題，同時斷路器橫向安裝也違背了滅弧機理，容易發生弧光斷路現象，非常不利于設備和操作人員人身安全的保障。

第三，開關柜的抽屜盒的操作開關很容易發生卡阻。GCK型低壓開關柜通常有兩種裝置結構：一種是用弧制鋼板舌片和鎖錠鋼條一起對開關柜進行固定來實現抽屜柜的鎖錠。這種工藝結構相對簡單，且相對維護方便，以后產生卡阻的概率很??；另外一種是用斷路器和聯鎖來組成相對獨立的結構，抽屜底部的導向件為鎖錠點。這種結構的零件多，功能裝置也非常復雜，對精度的要求十分高，比較容易發生操作開關受阻的問題。

第四，針對斷路器的保護也有待于改進。GCK型低壓開關柜里斷路器的主要功能是在發生線路過流短路的問題時，能夠自動操控分合閘[2]。操作方式可以選擇手動或自動。GCK型低壓開關柜的斷路器一定要有過流保護、失壓速斷的基本作用，并能夠隨意的進行參數設定，從而可以滿足斷路器的短路短延時和過載長延時的特點。

三、GCK型抽屜式低壓開關柜的改進設計

第一，針對開關柜的蓋板進行改進。傳統的低壓開關柜所擁有的蓋板上面有很多的通孔并與開關柜的箱體直接進行接觸，蓋板上面的通孔雖然可以進行散熱，但卻很容易讓顆?；覊m進入低壓開關柜的內部，從而就會對開關柜的使用造成一定影響，減少了部分開關柜的正常使用壽命。改進方案是： 蓋板上將原有的通孔改為百葉孔。蓋板本體與開關柜的箱體進行連接時，使用螺紋和螺栓連接，蓋板和箱體間裝有套筒，將螺栓穿過套筒進行連接。螺栓總共四個，位于蓋板的四角。優點是，把通孔改為百葉孔，既可以起到散熱作用，又可以防止灰塵進入柜體，套筒使得蓋板和箱體間存有間隙，從而可以進行更好的散熱。

第二，低壓開關柜的側板連接改進。傳統的低壓開關柜的側板之間是采用螺栓來進行連接的，但因為側板面積大，一個人不能繞過側板同時對螺栓及螺母進行操作，必須需要兩個人來進行操作，效率低，也造成人力資源的浪費。改進方案是：兩個側板之間使用鉚釘鉚接。為了讓鉚釘的拆裝更加方便，有兩種方案，一種方案是在側板和鉚釘間設置墊片，墊片的外徑要小于鉚釘頭的直徑尺寸，使得鉚釘頭與側板間產生間隙，拆卸時就可以利用這個間隙，讓拆卸工作變得更加輕松。第二種方案是在安裝鉚釘的通孔上面設置凸臺，凸臺外徑尺寸要小于鉚釘的頭部直徑，這樣也能跟第一種解決方案一樣產生相同作用， 使得鉚釘頭與側板間產生間隙，以便于拆卸[3]。優點是，使用鉚釘替換了原有的螺栓，很好的解決了因為側板面積過大而無法一人進行操作的問題。

綜上所述，低壓開關柜幾乎是低壓配電系統里最為關鍵和重要的成套設備，所以，在電力系統中的運營中有著十分重要的作用。GCK型抽屜式低壓開關柜應該要更進一步的提高自動化、智能化和通信化水平，以便能夠更好地為國家企業和工程項目進行服務，一方面能改善國家電網的質量，另一方面也能有效的控制用電量，提高國家電網運行的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]李志剛. GCK型抽屜式低壓開關柜的發展趨勢與改進設計[J].中國高新技術企業， 2016，4（2）：36-37.

[2]羅淑華. 標準MNS、GCS 和GCK 型低壓開關柜的結構及其組合改進[J].工程技術：文摘版， 2016，1（2）：00193.

[3]王標. GCK低壓抽屜式開關柜的結構改進[J].中國科技縱橫， 2014，2（9）：81.