站所配電終端DTU主要結構的設計與分析

王長友，李樂

（科大智能，安徽 合肥 230000）

在國家的大力支持下，國家電網在近幾年進入了快速發展期。伴隨著國家電網的飛速發展，用于控制線路開關分合閘的站所配電終端的需求量也逐漸增大。2013年，國家電網與南方電網發行了《站所配電終端DTU通用技術規范》，明確了站所配電終端DTU的主要功能與外形尺寸，但是，規范中并未對DTU的內部結構進行明確規定，從而給站所配電終端DTU的升級與改造提供了足夠的設計空間。

本文將把站所配電終端DTU整體結構分為兩個部分，即箱體骨架結構與箱體操作鍵安裝板結構，然后，針對各部分的結構功能需求，提供出幾種不同的結構設計，并從多方面分析其設計特點。

1 箱體骨架結構設計與分析

箱體骨架結構的主要作用是安裝各種板件，將各類模塊、單元進行分隔以及保證箱體的穩定性。骨架結構設計為箱體的核心設計。在設計箱體骨架結構時，需要考慮三個因素，第一，箱體內部的空間利用率；第二，箱體結構穩定性；第三，生產成本。基于這三個因素，筆者提出兩種骨架結構設計，即強化型穩定骨架結構設計與簡化型骨架結構設計。筆者將在下文中為讀者一一介紹，其設計特點。

第一種箱體骨架結構設計為強化型穩定骨架結構設計，其主要結構由4根豎梁和6根橫梁組成。該設計在箱體內部的前方豎直安裝2根豎梁，用于固定封板和各類操作按鍵；在箱體內部的后方豎直安裝2根豎梁，用于固定端子排與走線槽。然后，該設計將4根豎梁的側面通過螺釘螺母與6根橫梁固定連接。其中，6根橫梁分為兩組，每組3個，橫梁通過焊接的方式，固定在箱體的內部。

該設計利用4根豎梁和6根橫梁的相互配合，在箱體內部形成了一個牢固的結合體，使箱體的穩定性大大增加，即使在箱體外殼上的所有敲落孔都被敲落的極限情況下，箱體的主體結構依然不會發生變形。但是，該設計的耗材較多，成本較高，另外，沒有充分利用箱體內壁結構，造成了一定的浪費。

第二種骨架結構設計為簡化型骨架結構設計，其結構主要由箱體內部安裝的2根豎直的豎梁和各種型號的壓鉚螺釘，壓鉚螺母、小板件共同組成。該設計在箱體內部的兩側安裝多個壓鉚螺釘，然后，通過螺釘螺母的固定連接方式，將2根豎梁固定在箱體內部的側表面。這2根豎梁主要用于固定封板和操作按鍵。

另外，該設計在箱體內部的后表面焊接多個小板件和壓鉚螺母，小板件與壓鉚螺母相互配合，用于固定導軌和走線槽。其導軌和走線槽主要用于箱體內部端子的安裝與各類導線的走線。另外，該設計在箱體內部側表面上安裝了壓鉚螺釘，可以用于固定各類安裝板件，將各類模塊、單元，并將模塊、單元相互隔離。

該設計的優點是，充分地使用了箱體內壁上的設計空間，利用小型的壓鉚螺釘、壓鉚螺母、小板件，取代大型板件的設計，極大地縮小了成本。但是，該設計在箱體外殼上的所有敲落孔都被敲落的極限情況下，箱體的主體結構可能出現變形甚至坍塌的現象。

2 箱體操作鍵安裝板結構設計與分析

站所配電終端DTU的操作鍵安裝板的位置，位于站所配電終端DTU內部的前方的2根豎梁上。在設計操作鍵安裝板時，需要考慮三個因素，第一，生產成本；第二，生產工藝；第三，是否方便修理或更換？筆者基于這三個影響因素，提供了兩種不同的操作鍵安裝板的結構設計。

第一種操作鍵安裝板結構設計是內門結構設計，其結構由平板、鉸鏈、圓柱鎖組成。該設計的主體結構為平板，平板的一側安裝有鉸鏈，另一側安裝有圓柱鎖。該設計的安裝位置位于箱體內部的前方的2根豎梁上；具體安裝位置是平板一側的鉸鏈通過螺釘螺母與其中一根豎梁固定連接，平板另一側的圓柱鎖通過自身的鎖舌將內門鎖在另一根豎梁上。操作人員在需要轉動內門時，可以通過轉動圓柱鎖，將內門打開。

該設計的優點是方便檢查箱體內部結構，方便更換操作鍵。在箱體出現故障，需要維修時，操作人員可以通過轉動圓柱鎖，快速打開內門，進行維修。同樣，在操作鍵出現損壞時，操作人員也可以通過同樣的操作，及時進行維修更換。該設計的缺點是生產成本高，生產工藝較為復雜，工序時間較長。

第二種操作鍵安裝板的結構設計是封板結構設計，其結構主要是1U（1U=44.5mm）封板、2U封板、3U封板。結構設計較為簡單，在封板上直接打孔，將操作鍵安裝在孔內。最后將封板通過螺釘螺母固定在箱體內部的前方的2根豎梁上。

該種結構設計的優點是成本低、工藝簡單、工序時間短。其缺點是，在箱體出現故障，需要維修時，操作人員需要裝卸封板，操作復雜，耗時長。

3 結語

綜上所述，站所配電終端DTU的結構設計依然存在很大的提升空間，結構設計任重而道遠。