浅析开关柜的结构设计与制造

2019-11-29周斌

商品与质量 2019年10期

周斌

杭州电力设备制造有限公司萧山欣美成套电气制造分公司浙江萧山 311231

1 开关柜操作要点

在对开关柜进行操作过程中，首先要将后封板装好，关闭前下门，同时保证接地开关主轴保持在分闸状态。利用运转车将断路器手车推入开关柜内，这时候静电插座上的指示灯会被点亮，然后再将开关柜的前门、中门关闭，将断路器手车的位置由实验位置切换到工作位置，最后再将断路器手车合闸；在对开关柜进行维护时，首先将断路器手车进行分闸操作，然后再将断路器手车从工作位置切换到实验位置，这时开关柜的工作指示灯会熄灭，实验指示灯会亮起。实验指示灯亮起之后，将前中门打开，拔出二次插头，实验指示灯会熄灭，最后将断路器手车从开关柜中推出，合上接地开关，才能打开下封板和前下门。

2 开关柜的结构形式和加工方法

2.1 高压和低压开关柜的两种结构形式

（1）固定式。固定式结构的开关柜内部指定某一确定位置用于固定电气元件，且安装稳固可靠，例如GGD、XGN43等。

（2）抽出式。抽出式结构的开关柜内部拥有可移动部件用于安装电气元件。在进行设计时要求可移动部件即要轻便，又要在推入开关柜内时要稳固可靠且满足机械、电气和相关安全要求，并要满足五防联锁的相关要求。并且因可移动部件只要类型和规格相同即可互相更换，所以后期维护十分便利。此类开关柜有MNS、GCS等。

2.2 开关柜的加工方法

通常，开关柜的加工方式主要有三种，焊接加工、组装加工以及焊接和组装联合使用。

（1）焊接加工。焊接加工的主要优势在于加工方便，且焊接所构建的开关柜框架结构较为牢固以及可靠。但是缺点也较为明显，即容易因焊接加工内在特性，形成焊接误差以及过热而变形，并且由于焊接后各零部件之间很牢固，如遇加工误差或有方案改动，工作人员难以对其进行调整。又由于通过焊接方法对开关柜进行加工，会对开关柜的整体外观的一致性也会造成影响。此外因为焊接加工，开关柜整体面积相对较大，所以喷漆难度相应增加，对喷漆工作人员的工艺水平及基础技能提出要求。

（2）组装加工。由该方式构成的开关柜，零部件往往是精密机加工件，工作人员可先实施喷涂作业，后续调整工作与外观处理工作难度均有所下降，框架整体尺寸不容易产生误差，开关柜占地面积小。但因组装加工方式，框架整体由紧固件拼装完成，整体牢固度不及焊接加工，又对零部件精度的要求相对较高，需要企业在机加工方面投入大量加工成本。

（3）焊接同组装联合使用。该方式集合了上述两种方式的所有优势，更适合开关柜框架结构的构建。通常情况下，工作人员在柜体的连接部分使用焊接方式，而部分可以变化或是可以调节的部分则通过紧固件相连。

3 开关柜的结构设计与制造

3.1 结构形式方面的考虑

在对开关柜进行结构设计时，如果企业已经明确了型号，那么设计人员在进行设计时，不仅要考虑到用户的要求，还要严格遵守国家和行业间的相关规定，同时在设计时要尽可能的将维修空间扩大，将大的抽屉、灯、按钮等以及一些仪器安装在抽屉柜比较偏下的位置，这样不仅方便维护人员的日常管理，还方便了维修人员对仪器进行监测。一旦开关柜内的某些构件发生故障时，相关工作人员对有问题的构件进行维修更换时也比较方便。此外，设计人员还要考虑到进线孔以及出线孔的规格，以方便电缆的连接。为了提高用户的用电体验，开关柜生产企业要在不影响开关柜结构分布的前提下，尽可能的提高开关柜的整体性能。同时设计人员还要注意调整仪表布置的高度，对于按钮以及转换开关的位置设计要偏向下方，这样可以提高开关柜的可操作性。如果用户没有指定开关柜的型号或者结构，那么需要开关柜制造企业根据用户的实际需要进行设计，并选择出最适合用户使用的开关柜类型。

3.2 安全性能方面的考虑

在设备运行当中，电弧是一种一定会发生的现象，会对设备运行造成较为严重的影响。因此为了提升开关柜的抗电弧能力，可以通过在开关柜内部增加金属隔板的方式进行处理，通过隔离的形式提升开关柜的抗电弧水平。同时可以为开关柜增加电弧的相关检测设备来对开关柜的电弧情况进行监督检测，设计时可将二者功能结合来增强开关柜内导电体的电弧绝缘水平，从而提升开关柜的电气安全性能。另外可以通过增加泄压通道来进一步提升开关柜内的安全性能，增加泄压通道主要是为了提升开关柜的人身防护等级，维持开关柜的平稳运行，人为的将柜内异常情况下产生的气压，引导到无害的方向，但应注意防止有异物进入，需采取相应的防护措施。

3.3 开关柜结构辅助设计方面的考虑

为了让开关柜设计更加完善可以采取一些辅助性设计来提升开关柜的质量与性能水平。例如在操作性方面就需要对仪表板的高度进行有效的控制。部分开关柜在外观上会有一定的要求，因此在焊接后需要对焊接点进行抛光处理并保证焊接点处于均匀、准确的位置。另外为了提升相关工艺水平，在进行钣金加工时可以结合精密仪器进行处理，并对夹具设计、模具设计等环节进行优化，对涉及到人力资源应合理利用，这样才能产出高性能、高质量的开关柜。