王庆奇
河北电力装备有限公司 056004
摘要：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，从而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。基于此，本文对低压开关柜结构设计对电气性能的影响进行了深入的探讨，以供参阅。
关键词：低压开关柜；结构设计；电气性能；影响
1低压开关柜的结构及柜体框架形式分类
1.1结构形式分类
从低压开关柜的整体制作与使用情况分析，可以根据其结构形式分为两类。第一类为固定式，即设备在既定位置固定，可以满足各种电气元器件的功能需要。柜体内部结构件能够有效固定电气元器件，完成低压开关柜的安装生产；同时方便柜体与连接器件的拆装，满足柜内电气元器件的维护方便。根据不同的外形，固定式低压开关柜又可以分为台式、箱式和立体式等类型。第二类为抽出式，即开关柜内的部分装置是可移动的。抽出式低压开关柜中的可移动装置使其电气元器件的更换更方便。但是在柜体结构设计时应当充分考虑可移动装置的可靠性和轻便性。
1.2柜体框架形式分类
低压开关柜的柜体框架从制作工艺角度可以分为三类。首先是焊接式框架，即相连的各个框架零件通过焊接固定。焊接式框架较为牢固，且生产过程简便，但是精准度却相对较差；在焊接过程中，零件受热后极有可能出现焊接变形、虚焊等不良问题，因而采用焊接式框架式框架必须保证操作人员具有良好的焊接技能。此外，焊接式框架尺寸较大时，需考虑柜体框架整体表面处理的可行性。其次是紧固件拼接式框架，采用拼接式框架有较多优点，如零部件的设计与制作较为标准，调整方便、误差小、能够进行柜体框架的生产备料，但是其牢固性相对较差，对零件也提出了较高的精度要求，生产成本相对较高。最后是焊接与紧固件拼接相结合的形式，它兼具二者的优势，在结构设计时可以根据功能需要对低压开关柜的柜体框架形式进行选择。
2低压开关柜的结构设需要遵循的原则
在对低压开关柜的结构进行设计时，应该遵循安全性和单元划分合理性的原则对其进行设计。
2.1安全性
部分元器件在使用的过程中，应保证其具有一定的安全性和稳定性，可以让其在电路中发挥一定的作用，并且不会造成其余元器件损坏。在对低压开关柜的设计中，应该充分考虑其在运行过程中可能遇到的各种问题，并根据相关隐患提出解决方法，直至设计出完美的结构设计图。设计者应该根据图纸内容进行施工，在生产过程中保证生产的设备与图纸一致。在低压开关柜使用期间，应该时刻注意其运营状态，避免出现安全性问题。工作人员在工作过程中不会与输电线
路直接接触，采用控制低压开关柜可以保证工作人员的生命安全。在运用抽出式低压开关柜时，操作人员要想更换抽屉开关盒，应该保证抽屉开关盒具有同样的性能。开关柜具有一定的电气性能，需要在拉闸时交换元器件。在拉出抽屉时，要有绝缘构件挡住带电材料，使工作人员不触碰带电物体，保证其安全性。工作人员在设计开关柜时应该先辨别电其联锁显现的状态，确保使用过程中工作人员的安全。
2.2单元划分合理
因为低压开关柜内部装载的设备过多，为保证其安全性和稳定性，应该合理划分区域，对于部分区域做分区分层设计。
做好分区分层设计是为避免相同规格之间的设备出现混乱，使得不同输电线路发生干扰，并且分区分层处理还有利于后期维修，在维修过程中可以直接根据不同区域的设计图判断每个元器件的功能，从而快速找到故障区域进行维修。在对其进行内部结构设计时，应该做好功能分区工作，然后根据每个区域需要使用的设备，合理划分单元格。在单元内部再将所有设备合理组装，保证每个区域都可以将设备安置在最适合的位置，让每个装置都可以发挥相应的作用。每个单元一个开关，防止出现多种开关和设备混杂摆放的现象。
3低压开关柜结构设计对电气性能的影响
为了更好的了解结构设计对电气性能的影响，本文通过以下几方面对其进行阐述：
3.1对电气稳定性的影响
在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，从而导致短路现象的发生，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，可以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，可以通过采用转角技术，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将直接影响电气性能，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，需要注重考虑绝缘性能，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的发生，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，严重时甚至会造成安全事故的发生。温度对电阻阻值的影响非常大，其会造成线路电流增加，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，需要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。
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中，由于空气中水分含量大，如此就会导致对开关柜的正常使用产生严重影响，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。需要开关柜具有较好的密封效果，并安装除湿设备，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的情况发生。
4结束语
低压开关柜结构设计的合理性、有效性，会直接影响到内部电气元件的运行稳定性与安全性，关乎开关柜的整体性能。鉴于此，要想保障低压开关柜整体功能与作用的最大化，需要综合分析绝缘性能、温度、除湿设计与稳定性运行等因素，明确开关柜实际运行环境，提升其设备结构设计的有效性与合理性，为内部电气元件的运行提供安全、稳定的环境空间，延长电气元件运行寿命，最大化的发挥低压开关柜的电气性能。
参考文献
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[2]吴晓伟.低压开关柜结构设计对电气性能的影响[J].南方农机，2018，49(11):203-203.