探究低压开关柜结构的设计对电气性能的影响

陈建乐

中电建成都投资有限公司

摘要：低压配电装置对于正常供电起到了很大的作用，功率和电压是电力运行的两个重要指标，在配电网的运行中要保证功率和电压的稳定以提高电器性能，低压电器的开关柜对电器的性能会产生很大的影响。文章主要围绕低压开关柜结构设计对电气性能的影响展开讨论，为更多专业人士提供帮助，促使我国电力行业持续稳定发展。

关键词：低压开关柜；结构设计；电气性能影响

低压开关柜在大型发电厂中，在电力输送、配电网中都发挥了很大的作用。在应用的过程中低压开关柜根据实际的需要，不断的进行结构的更新改良。低压开关柜主要有两种结构：固定式和抽出式。

1概述

随着社会经济发展步伐的加快，对电力部门的要求逐渐增高，为了实现电力系统更加安全可靠运行，合理设计电力系统的内部结构十分必要。其中低压开关柜作为电力系统的重要组成部分，设计合理性直接决定着电气元件的使用性能，影响电力系统的运行情况。对于低压开关柜结构设计，则需要充分考虑外界影响因素对电气元件的影响，有效提高低压开关柜的整体性能。如果低压开关柜的结构设计缺乏全面系统考虑，则会损坏电气元件，造成电气性能不能发挥作用，导致电气系统存在安全隐患。由此可以看出，低压开关柜结构设计过程中，要充分考虑其设计要点，综合考虑电气性能的影响因素，以达到其结构设计更加合理的目的，有效提升开关柜整体使用性能，延长其使用周期，为电力企业减少不必要的经济损失，促使社会经济稳定发展

2低压开关柜结构特点和分类

2.1节省空间

在低压配电系统中低压开关柜是一个重要的设备，因此对于它的尺寸和安装都要符合规定的标准，对于他的占地面积也要经过测算。低压开关柜的结构要根据配电网的要求进行设计，为了保证配电系统可以安全的运行，在设计之初要针对可能发生的问题进行设计，避免由于低压开关柜的设计问题留下安全隐患。低压开关柜为了节省空间要合理的设置位置，低压开关柜在电能转换和传输中发挥了重要作用，在结构上抽出式的结构可以方便的进行维修，对于开关源的位置要合理的安置，抽出式的设计比较独立，在低压开关柜中可以避免干扰别的电器。

2.2单元划分合理

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。

2.3安全性好

在进行设计的时候技术人员要考虑到低压开关柜的安全隐患，然后进行有效的解决，按照结构设计方案进行安装比较科学。低压开关柜在使用中不会出现打火等故障，工作人员在操作开关的时候会受到绝缘的保护，和带电部分保持安全距离，因此可以保证操作人员的生命安全。关上抽取式的结构以后开关也隐藏了起来。抽屉都关上以后操作孔也关闭了。开关柜的结构具有连锁的电器特性，合闸以后抽屉就不能抽出来。如果拉出来抽屉就会挡住一些绝缘部件，防止人用手去触碰。因此绝缘柜的设计要保证人员的安全。

2.4低压开关柜的结构分类

低压开关柜根据结构特点可以分成两类，一种是固定结构，就是设备固定在电柜里面，可以提高电器设备的稳定性，各类电器原件需要安置的空间，柜体内的空间设计可以提高电器原件的性能的发挥。抽出式的设计是一种比较先进的设计，也就是俗称的抽屉式的设计，这种设计使得电器原件互相独立不会互相干扰因此降低了安全隐患。

3电器性能影响的分析

低压开关柜的抽屉设计了总体架构，布局比较合理设备安装整齐，内部单元根据参数规定进行了细化的处理，为了安装方便对构架进行了简约的设计。因此这种低压开关柜得到了普遍的欢迎。开关柜的整体的性能会影响到电器性能和稳定属性、绝缘性能。如果出现了电弧故障，其他电器会受到保护。设计结构对电器性能的影响如下：

3.1　对电气稳定性的影响

低压开关柜实际运行中，内部线路的电流非常大，工作人员通过使用触动式开关实现对闭合电路的控制。电能配送过程中，由于低压开关柜的使用频率明显增加，造成短路现象，开关位置温度也会逐渐增高，电阻值受到温度的影响产生较大变化，致使电气性能受到影响。为了有效解决传统低压开关柜中存在的温度影响问题，在结构设计过程中，通过采用线路防干扰技术，减少短路情况发生；针对不良接触造成的短路情况，通过采用转角技术，避免短路现象的发生。这样可以有效提升电力设施的整体性能，确保电力系统运行的稳定性。

3.2　对电气绝缘性能和电压的影响

电气元件的绝缘层环境发生变化时直接影响电气性能，例如绝缘层处于多雨潮湿环境中，其表面比较潮湿，就会影响绝缘性能，一般情况下不影响正常使用，如果有强电流通过时，则很容易出现击穿导线的情况，给电气设备的正常使用带来安全隐患。同时需要在结构设计时，充分考虑对过电压的控制，确保导线之间的安全距离以保证电压具有较强的稳定性。因此，如果低压开关柜处于恶劣环境之中，需要注重考虑决绝性能，同时合理设计导线之间的距离，保证电压的稳定性，确保具有较好的电气性能，为电力系统稳定运行提供重要保障。

3.3　温度对电气性能的影响

结构设计要充分考虑开关柜的散热能力，避免出现开关柜使用过程热量不能及时散出现象，如果长期存在开关柜内部温度过高，则会直接影响电气性能，严重时也会造成安全事故。温度对电阻阻值的影响非常大，造成线路电流增加，采取适当的增加功率可以有效提升电气设备的运行效率，如果没有控制好额定功率，则会引发严重的故障问题。所以，在结构设计时，将开关柜的通风口安排在合理位置，确保其发挥重要的通风作用，及时将开关柜使用过程中的热量散发出去，减少温度对电气性能的影响。同时定时测量开关柜温度，确保温度控制在合理范围内，如果可以修改设计，需要设计人员综合考虑实际使用情况，对开关柜的内部结构进行优化。

3.4除湿设计对电气性能的影响

低压开关柜结构设计要充分考虑实际使用环境，确保结构具有更高的可行性，减少后期维修概率，为电气设备稳定运行提供基础保障。如果开关柜主要应用于潮湿环境，由于空气中水分含量大，对开关柜的正常使用会产生严重影响，所以设计人员要充分考虑相应的除湿设计，以有效降低开关柜内部的水分，确保开关柜内部电气元件处于正常运行环境。需要在开关柜具有较好的密封效果，安装除湿设备，为开关柜创造良好的运行条件，避免雨量繁多季节造成电气元件损坏。

4结语

综上所述，低压开关柜是电力系统的重要组成部分，在电能运输和配送过程起到至关重要的作用。为了减少对电气元件的负面影响，需要不断优化低压开关柜结构设计，结合电气设备实际运行情况，根据不同的电气功能采取不同的内部结构设计，以保证结构设计的合理性，对电气元件起到保护作用，真正发挥低压开关柜的重要作用，确保电力系统运行安全性和稳定性。

参考文献

[1]赵凤华.低压开关柜结构设计对电气性能的影响[J].科技创新导报，2012（7）.

[2]程显，韩书谟，何周，等.40.5kV环保型气体绝缘开关柜气室结构设计[J].高电压技术，2015（8）.

[3]刘小刚，潘寅.论6~10kV配电系统高压开关柜的结构设计[J].企业科技与发展，2011（1）.