低壓成套開關設備選型及可靠性分析

常克強

摘 要：低壓成套開關設備由于具有眾多的型號，而且整體質量水平也存在較大差異性，在具體針對低壓成套開關設備進行檢修以及檢測的過程中經常會發現一些問題。針對抽屜柜以及固定柜的選型以及可靠性進行了深入分析，并在此基礎上提出了一些可行的防范措施以及合理建議。

關鍵詞：低壓成套開關；設備選型；可靠性

引言

低壓成套開關設備主要指的是由低壓開關設備以及起到控制、測量、信號、保護等作用相關設備共同構成的系統，其主要是由制造廠家嚴格按照相關的標準規范要求將不同的電器元件或者機械設備進行連接，并通過相關結構部件將其組裝成一個完整的組合體，通常情況下也被稱為是低壓配電柜。我國在上世紀低壓成套開關設備一直以來都存在技術含量低、生產工藝落后的問題；但是隨著20世紀末期的技術引進以及研究進展，使得低壓成套開關設備產品質量得到了快速提升。而目前我國的低壓成套開關設備在可靠性方面與國外先進水平還存在巨大差距。

1 常見低壓成套開關設備優缺點概述

1.1抽屜柜優缺點

（1）抽屜柜優點分析。抽屜柜將柜門與斷路器實現了聯鎖，在這種情況下，當斷路器處于合閘狀態下的時候，柜門就無法打開，充分保證了抽屜柜操作的安全性；而且當抽屜柜內部其中一個回路出現故障的時候不會對另一個回路造成影響；而且抽屜柜在實際運行過程中通常情況下都配備了備用抽屜柜，這樣在出現故障的時候就能夠及時進行替換，而且整個停電時間非常短，能夠實現非常好的連續供電效果。

目前較為常用的低壓組成開關的通常情況下有MNS、GCK、DOMINO等幾種。DOMINO開關柜通常情況下采用的都是間隔式的布置方式，在每一個單獨的隔室之內都設置了一個電器單元，而且在其柜門上設置了相應的機械或者電器聯鎖，當開關處于接通狀態下的時候，隔室的門不能打開。開關柜抽屜通常情況下具有工作、試驗、分離、移出等幾個位置，通過這幾個位置能夠實現正常的工作以及試驗，而且也能夠對開關柜的檢修提供便利性。而如果抽屜貴的規格相同完全能夠實現互換，，當其在出現故障的時候，就能夠及時的啟用備用抽屜柜。

（2）抽屜柜缺點分析。抽屜柜散熱性能相對較差，因此非常容易導致柜體內部出現高溫，這對相關電器原件以及導體的流通性能造成一定影響；而且整體應用成本也比較高；在開關柜的內部主電路與這二次電路主要是通過接插件來進行連接，接插裝置以及電纜接頭比較多。因此非常容易出現接插裝置錯位或者接插不到位的現象；簧片也非常容易發生斷裂或者容易出現接觸不良的現象；在其運行過程中斷路器的工作溫度不能實現精確測量。總而言之，在開關柜的內部不同的接頭位置都會存在一些相對比較隱蔽的故障點，而其中任何一個電路如果出現電源插頭故障現象，就會導致整個配電柜的母線系統安全性受到嚴重影響，進而給整個配電室供電系統正常運行形成影響。

1.2 固定柜優缺點分析

（1）固定柜優點分析。固定柜具有良好的散熱性能；而且整體結構非常簡單，制造成本也相對較低；在其每一個電路回路中相關的接線以及電纜插頭數量也相對較少。

（2）固定柜缺點分析。由于其柜門與斷路器并沒有實現聯鎖，因此在實際的應用過程中必須要充分依靠相關操作規程還能保證其操作的安全性；當固定柜內部其中一個回路出現故障的時候通常情況下都會對其他的回路產生影響，而在針對其中一個回路進行維修的過程中也會對整個固定柜的正常運行造成影響。

2 常見低壓成套開關設備可靠性分析

2.1 抽屜柜可靠性分析

2.1.1 抽屜柜內斷路器一次電路

通過上圖可以發現，在抽屜柜的內斷路器中總共分布了23處一次電路的連接點，而其中的9個連接點屬于插接裝置，其余的14個連接點屬于電纜接頭[1]。

2.1.2 抽屜柜內斷路器一次電路可靠性分析

在大量低壓配電系統檢修以及檢驗實踐中可以發現，如果在抽屜柜內斷路器中一次輸入插接接頭沒有與抽屜座導電板實現良好接觸，就會導致其出現嚴重的發熱現象。而如果實際使用的插接裝置具有較大的電阻，即使在正常的工作電流下，也會產生較大的功率消耗，從而引起插線位置出現明顯的溫度升高現象。由此可見，在整個電路中，充分保證相關接頭的良好接觸，從最大程度降低接觸電阻，能夠有效避免一次電路的運行過程中出現過熱現象。通常情況下彈簧壓緊觸頭在其運行過程中最高的允許發熱溫度為75℃[2]。但是其在實踐運行過程中經常會出現彈簧片接觸面積減小甚至完全不能實現接觸的現象。由此可見，抽屜柜內斷路器一次電路實際運行的可靠性相對較低，必須要不斷強化檢修檢測力度，并采取相應防范措施。

2.1.3 提升可靠性的相關措施

（1）在每一次推入內斷路器的時候必須要對其插接裝置的一次不接受今天嚴格的檢查；而且在推入之后還要對插入接頭以及導電板的接觸情況進行全面檢查。

（2）必須要針對抽屜柜的內斷路器定期的開展插接裝置觸頭接觸狀況的嚴格檢查，及時發現問題進行維修。如果出現觸頭的損壞問題，要及時進行更換。

（3）充分利用耐高溫阻燃絕緣防連壺擋板來避免以此回路接觸過程中出現過熱現象，由于擋板在出現過熱的時候會發出強烈的焦胡氣味，這樣就能給工作人員提供故障點位的判斷依據。

2.2 固定柜可靠性分析

2.2.1 固定柜內斷路器一次電路

2.2.2 固定柜沒斷路器一次性電路可靠性估算

再充分結合低壓配電系統實踐的檢修以及檢驗工作經驗后可以知道，電纜轉接頭在空氣中的可靠度能夠達到0.999。如此就可以計算出固定柜內斷路器一次電路的可靠性。其計算公式如下：

RC=（0.999）11=0.989

3 結論

（1）抽屜式液壓成套開關設備具有良好的互換性，制造成本相對較高，而且散熱性能相對較差，在實際使用過程中必須要進一步強化檢修、檢驗力度。

（2）固定式低壓成套開關設備散熱性能較好，后期檢修便捷，連接觸頭點位少，既有更少的故障隱患，其可靠性較高，在一些工作電流較大的情況下能夠實現很好運用。

參考文獻：

[1]蔡惠蕓. 加快技術創新步伐 增強市場競爭能力 試論我國電站輸配電高低壓開關設備的現狀與發展對策[J]. 工業技術進步，2001（05）：11-13.

[2]張澤宇. 大禹渡一級泵站電氣設備優化選型及監控系統開發研究[D].太原理工大學，2014.