高低压开关柜的结构和工艺特点分析

高低压开关柜的结构和工艺特点分析

刘升江 1 ，綦晓丽 2 ，刘升刚 3

1 青岛明恒电力科技有限公司，山东青岛 266111

2青岛景鹏风能科技有限公司，山东青岛266109

3青岛天美制冷空调工程有限公司，山东青岛266109

摘要：在城市的发展中对电能的需求不断增大，电力企业的重要性日益凸显，为了满足社会生产生活的实际需要，越来越多的设备被应用到电力系统当中，高低压开关柜就是其中之一，它实现了电气与机械的统一，影响着电能的有效分配，其结构设计以及工艺特点会对电气性能水平造成较为直接的影响，因此应当对相关问题予以重视。文中将对高低压开关柜的结构设计分类以及工艺特点展开探究。

关键词：高低压开关柜；结构；工艺特点   

引言

在使用高低压开关柜的过程中，不同用户有不同的需求，对高低压开关柜的使用成效也有不一样的要求。因此，在制造高低压开关柜的过程中，需要设计人员针对不同用户的使用需求设计高低压开关柜的结构，并根据需要进行不同程度的调整，从而更好地满足不同用户针对高低压开关柜的不同需求。

1高低压开关柜总体形式的分类

（1）固定式。能满足各电器元件可靠地固定于柜体中确定的位置。柜体外形一般为立方体,如屏式、箱式等,也有棱台体如台式等。这种柜有单列,也有排列。为了保证柜体形位尺寸,往往采取各构件分步组合方式,一般是先组成两片或左右两侧,然后再组成柜体,或先满足外形要求,再顺次连接柜体内各支件。组成柜体各棱边的零件长度必须正确(公差取负值),才能保证各方面几何尺寸,从而保证整体外形要求。对于柜体两侧面,因考虑排列需要,中间不能有隆起现象。另外从安装角度考虑,底面不能有下陷现象。在排列安装中,地基平整是先决条件,但平整度和柜体本身都有一定误差,在排列中要尽量抵消横向差值,而不要造成差值积累,因为差值积累将造成柜体变形,影响母线联结及产生组件安装异位、应力集中,甚至影响电器寿命。故在排列时宜用地基最高点为安装参考点,然后逐步垫正扩排,在底面平整度较理想并可预测条件下,也可采取由中间向两侧扩排方式,使积累差值均布。为了易于调整,抵消公差积累,柜体宽度公差都取负值。柜体的各个构件结合体完成以后,视需要还应进行整形,以满足各部分形位尺寸要求。对定型或批量较大的柜体制造时应充分考虑用工装夹具,以保证结构的正确统一,夹具的基准面以取底面为妥,夹具中的各定位块布置以工作取出方便为准,对于柜体的外门等因易受运输和安装等影响,一般在安装时进行统一调整。

（2）抽出式。主要电器元件由装在柜体的可移装置部件组成，抽出式部件满足机械和电气以及安全要求，可移部分移换时要轻便，移入后定位要可靠，高压要满足五防连锁的相关要求，并且同类型号和规格的抽屉能准确互换。由于互换要求，柜体的精度必须提高，结构的相关部分要有足够的调整量，所以要有较高的机械强度和较高的精度。

2工艺方法形式上的分类

从工艺形式的角度来看，高低压开关柜的连接形式可以分为三种，首先是焊接形式，这种连接技术较为传统，即对相连的各个生产器件予以焊接处理，这一连接形式处理后的生产器件会较为牢固，且生产过程简便，但是精准度却相对较差，在焊接的过程中，生产器件极有可能出现变形等不良问题，且其外形也不够美观，因而在利用焊接技术连接生产器件时必须保证操作人员具有过硬的技术能力，且工作人员应当选择性能相对较优的夹具。其次是紧固件拼接形式，这种形式的有点较多，如调节便捷、零部件的设计与制作较为标准、外形美观、误差小、能够预生产库存等，但是其牢固性相对较差，生产成本相对较高，对零件精度也提出了较高的要求。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，可以根据实际情况对开关柜做出有效的处理，但是在处理中应当注意一点，高低压开关柜需要接受电焊处理，焊接位置应当涂抹一定量的油漆，这样才能够提升柜体外形的美观性。

3高低压开关柜的工艺特点分析

3.1抽出模式的高低压开关柜

抽出式的高低压开关柜有多种工艺特性，具体可以分为四种。第一，抽出式高低压开关柜。设计过程中，它对内部结构的制作采用拼接式，而这种结构在设计过程中设置了既定数量的模型数字孔位，能够使生产零件放置其中的时候适应性比较强。第二，此种抽出式高低压开关柜在工艺设计过程中对柜体的上部设计了主线室，以控制高低压开关柜的所有使用线路，柜体的中间部分属于电器室，主要在使用过程中控制各种生产电器，而柜体的底部设计了可以允许电缆进出的空间，对每个部分的设计都是在高低压开关柜中设置了一定数量的钢板，从而保障高低压开关柜在使用过程中的使用安全，避免由于设计不合理产生危险事故。第三，抽出式高低压开关柜对每个抽出式案板进行抽出时，都会对其设置相应的机械锁，从而保障使用高低压开关柜的过程中每一个部分都能够各尽其功能。第四，此种抽出式高低压开关柜对抽出案板进行设计时，最多只能允许分为22个小单元，而每个小单元又被分设为两个组成部分。因此，在设计开关柜的高度时，应该将每个抽出案板的高度设计为等同的，即170mm。但是，这种抽出式高低压开关柜正是由于设计的要求过多，使得其设计制作过程中工序繁杂，成本较高。

3.2固定模式的高低压开关柜工艺特点

固定模式的高低压开关柜设计中应当考虑的首要问题为如何散热。在日常生产与使用的过程中，各器件将不可避免的出现发热现象，如果不能及时将热量排出，整个固定式高低压开关柜都会受到严重的影响，一方面热量可能会损坏柜内的各种生产器件；另一方面热量还可能会干扰到开关柜的有效使用，无论是哪一种问题都会阻碍生产的有序进行，影响固定式高低压开关柜功能的充分发挥。因此在开展工艺设计时，必须对散热设计予以关注，通常可以在柜体后设置散热通道，专门用于通风，良好的散热设计可以保护柜内期间，同时可以是开关柜的使用寿命得到有效的延长。固定模式的高低压开关柜工艺设计还需要注意到外壳的设计问题，为了提高安装以及故障监测维修的便捷性，外壳应当是可以随意拆装的。从整体的安装情况来看，固定式高低压开关柜需要设计安装吊环，这样移动与搬运都会变得较为方便。与抽出模式的高低压开关柜相比，固定模式的优势体现在三个方面，第一是内部设计工艺简单；第二是运维成本相对较少；第三是使用较为便捷。

4高低压开关柜的安装方法

安装时应按照施工图纸的布置，按顺序将柜放在基础型钢上。单个柜校正柜面和侧面的垂直度；成列柜各柜就位后，先找正两端的柜，在柜下方离地面三分之二高的位置弹上小线，逐台找正，找正时采用0.5mm铁片进行调整，每处垫片最多不能超过3片。柜体还应进行可靠地接地，每台柜从后面左下部的基础型钢侧面焊上铜端子，用专用接地线与柜上的接地端子连接牢固。柜顶母线应严格按规范要求配制，铜母线的连接应采用机械连接，搭焊处应烫锡，母线间距应均匀一致，最大允许误差不得大于5mm，切断母线时，严禁用电、气焊切割，应将所有接口涂上“导电胶”。按原理图逐件检查柜上电器是否与图相符，其额定电压和控制操作电源电压必须一致。

结语

从以上分析可知,柜体结构的各种选择,既要按开关设备的功能需要来决定,又要以工艺条件作取舍,而工艺水平的高低直接影响到柜体的结构设计和材料选择。

参考文献

[1]吴清烽.高低压开关柜的结构和工艺特点分析[J].现代制造技术与装备,2017(06).

[2]汪强,付刘伟.低压开关柜结构设计对电气性能的影响[J].城市建设理论研究(电子版),2017(12).

[3]邱克.高低压开关柜的结构和工艺特点分析[J].大众用电,2015,30(12).