王乾
山东电工电气集团智能电气有限公司，山东 济南 277100
摘要：低压开关柜的结构设计所体现出的优越性能，与电气性能密切相关，更好的结构设计能够发挥低压开关柜自身更好的性能，在配电系统中发挥其调节、运输和转换等重要作用，相应的提升了电力系统的电气性能。
关键词：低压开关柜结构设计；电气性能；影响
低压开关柜的结构设计所体现出的优越性能，与电气性能密切相关，更好的结构设计能够发挥低压开关柜自身更好的性能，在配电系统中发挥其调节、运输和转换等重要作用，相应的提升了电力系统的电气性能。我们还要不断完善低压开关柜的结构设计，进一步促进电气性能的提高。
1低压开关柜结构设计的优点
1.1有利于节省空间
近几年我国电力设施建设速度非常快，很多新型电力设施和相关的辅助设备相继出现，低压开关柜作为电力系统中的重要组成部分，需要严格规划用地面积，对安装流程进行统一规范，确保开关柜安装的正确性。所以，在开关柜结构设计过程中，注重考虑电力系统的运行需求，结合电力系统实际运行需求设计功能，根据功能不同合理划分空间配置，保证电力系统运行的高效率，同时有效避免系统运行中的安全隐患。需要结合电力设施施工设计图纸，综合分析低压开关柜的具体安装位置，尽可能多的节省占地空间。低压开关柜主要是完成输电和配电过程的电能转换工作，为了方便电力系统的后续维修事项，在结构方面优先采用抽出式，所以结构设计过程中要留出抽取时的空间位置，针对不同电源开关和功能采取不同的设计方式，尽量单独设计，以达到更好的设计效果。
1.2合理划分功能单元
低压开关柜主要有抽取式和固定式两种结构，在内部结构设计过程中都需要充分考虑结构形式，从而进行分层分区的结构设计，减少运行过程各部件之间的干扰，保证电力系统的运行效率，很大程度上降低安全事故发生。同时根据不同开关功能具体划分不同区域，为每个开关组件及配件提供不同区域，保证每个区域都代表不同的功能单元，最大程度地实现科学划分，保证每个功能单元安装在最恰当的位置，既可以提供便利的使用条件，又可以提升维修效率，避免开关和线路出现混乱情况，以确保电力系统运行的安全性和稳定性。
1.3较高的安全性
低压开关柜结构设计过程中，设计人员需要综合考虑电力系统运行过程中可能出现的一系列问题，有针对性制定解决方案，严格按照结构设计方案进行安装，以保证低压开关柜的设计符合实际应用需求。安装结束后，对低压开关柜通电试用，在这期间要保证工作人员人身安全，避免发生漏电等安全事故。为保证低压开关柜的使用安全性，设计人员要从工作人员角度出发，确保在试行过程中只接触到绝缘位置，同时保证工作人员与配电线保持安全距离，确保从结构配置、施工技术、电路位置上保证工作人员的安全性，主要体现为以下方面：设计过程中采用抽取式锁，确保操作安全性；使用过程中出现显示盖板，会立马关闭相关操作孔；如果存在抽屉开关结构类似情况，保证其具有互换性。因此，为了保护操作人员的安全性，不断优化内部结构设计，善于总结实践中存在的缺陷，并且不断改进，以提高电气设备运行的安全性。
2低压开关柜结构设计对电气性能的影响分析
2.1影响了稳定性
通过在电气设备的正常运行状态中结合应用低压开关柜的的基本机构设定方式，电气操控对象实际的稳定性能源传输性能会受到不同程度的影响。首先，低压开关柜结构设定模式的结合应用，能够通过不断增加电气本体的运行数量，逐渐转变指定电气运行线路之中原有的热稳定性运行性能。在热稳定性基本运行性能出现波动的同时，电气检测对象实际的动稳定性基本性能的运行状态，也会在不同程度上发挥一定形式的变化。
但需要技术设计人员尤为注意的是，在低压开关柜实际投产使用的过程之中，为更好的保障相应开关设计实践性应用调节的时效性与有效性，工作人员在设计应用方案的过程之中，应当将电气能源传递环节内容易出现的短路的消极空置现象，纳入到结构方案设计的考量范围之内。为此，工作人员不仅要在预案设计的工作环节内，将低压开关柜的能源母排更好的保管起来。还要在设计方案真正投入使用的运行周期内， 定期对水平方向上母排设备的摆放位置，进行详细的维护与检测。只有更加有效的规避开关柜在实际使用时容易受到的电流短路的性能冲击，相应电气设备的工作状态，才能更好的控制在相对比较稳定的指标范围内。
2.2柜体温度影响
在低压开关柜运行过程中会产生大量的热量，如果柜体结构设计不合理，会造成热量无法及时排出，影响电气元件的散热功率，使开关柜内部的温度升，在长时间运行过程中，会造成电气元件的电阻率上升，导致线路中的电流偏大，从而增加电路负载，对电气元件的寿命和安全性能产生不利影响。因此在低压开关柜的结构设计过程中，要充分考虑到散热性能的影响，在保障柜体结构稳定的前提下，尽可能的使柜体内的空气产生循环流动，必要时可添加辅助设备促进温度的迅速降低，有效保证低压开关柜中电器元件的安全和稳定。
2.3对电弧故障的保护能力分析
电流在通过气体介质过程中，会产生瞬间火花，俗称电弧。电弧具有高温高电率的特点，一旦发生电弧危害，会对柜体内的电气元件造成一定的损害。因此在实际的操作过程中，需要根据电弧的特性，制作出对电气元件具有良好保护作用的柜体结构。因此在柜体结构选材过程中，需要应用绝缘隔离防范措施提高电弧的预防水平，并隔离带电导体，防止柜体内的金属框架带电，进而保证柜体的整体结构的安全性，但是低压开关柜体内的空间非常有限，因此在实际的电弧产生过程中，内部会存在高温高压的游离气体，发生二次危害。因此，为了防止此类事件的发生，需要根据实情况设置泄压通道，防止可能出现的电弧伤害。保障操作人员在作业过程中的安全，以及电器设备的安全性能。
2.4影响绝缘及抗过电压
绝缘层受环境变化影响性能也会出现异常，例如在潮湿的雨季，绝缘层表面湿度增大，绝缘能力下降，使用期间一旦通过强电流时临近的导线之间很容易击穿，可能会引发电气故障。过电压的有效调控也与结构设计相关，要保障导线之间的间隔距离。抽屉柜含有多类的内在绝缘构件，例如母线夹、线路之中的绝缘子。可选取聚碳酸酯调配成的原材来制备接插件。柜体表现出来的整体特性含有绝缘性质，绝缘体系也很易引发故障。若周边环境不佳，则应侧重去考虑绝缘。例如：主母线布设的绝缘要采纳较优的等级，设定最适宜的电气间隔及相关爬电距离，绝缘配件拟定了合适的规格。
2.5开关柜的除湿设计工艺
在夏季以及潮湿的环境下，当空气中的水汽达到饱和程度，特别是在南方高速度气温变化大的地区，这样的情况对低压开关柜的具有不利的影响，因此需要建立相应的除湿设计，从而能够有效降低开关柜内的水汽凝结，保障开关柜内电气元件的正常工作环境。除了添加必要的除湿设备之外，也需要根根据实际情况，在开关柜的设计上进行有利于除湿设备良好运行的柜内工作环境。在结构上需要在柜体底部进行孔洞的取消或者封堵。避免在梅雨季节电缆井积水产生的水蒸气从开关柜底部进入到电气元件的工作环境。
综上所述，低压开关柜可以对电子元器件的安全性、稳定性造成影响，所以在设计的过程中应该注重绝缘设置、除湿工艺设计、电弧保护以及温升参数控制等，使其可以提高电子元器件的使用性能，延长使用寿命。
参考文献：
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