试析开关柜结构设计与制造

试析开关柜结构设计与制造

丁年礼

科润智能控制股份有限公司  浙江衢州 324100

摘要:在电力系统中，开关柜发挥着关键性的作用，可促使电能准确分配于不同用电单元，如若结构设计不合理，或是制造质量未满足相关要求，则难以发挥其效能，影响电力系统的稳定、安全运行。本文主要就开关柜结构设计与制造进行了探讨、分析，以供参考。

关键词：开关柜结构；设计；制造

新时期背景下，人们的生活水平明显提高，安全意识逐渐增强，这就对电力运行的稳定性、可靠性提出了较高的要求。而开关柜在建筑系统、金属冶炼、电力系统等领域得到了广泛的应用，作用以分控为体现，可实现对电能的有效调节，转换为符合其他设备正常运转的电能形式，从而达到保护电力设备的目的。因此，合理的展开开关柜结构的设计与制造就显得尤为必要，是促进电力系统运行稳定性、安全性提高的关键。

1、开关柜操作重点

在送电的过程中，相关人员在安设开关柜后要及时封板，待安装结束后，关停前下门，分闸处理对接的开关主轴。同时，合理运转车把手，接通电源，观察到静电插座显示灯亮起后，就可将开关柜前门、中门关闭，将手车推动到工作的位置，促使断路器、手车处于分闸状态。完成上述操作后，相关人员利用手柄处理工作位置的手柄，转变为实验位置，此时工作显示灯会关闭，实验显示灯随即亮起。中门开启后，将二次插头拔出，实验显示灯也就随之关闭。相关人员撤除手车的自动开关，促使接地开关处于合闸状态，将封板、前下门打开[1]。

2、开关柜加工方式分析

2.1焊接

基于开关柜加工方式的前提下来说，焊接是常见方法，促进了加工方便性的提高，且焊接所构建开关柜也具备较高的牢固性、可靠性。但值得注意的是，此方法也存在一定的缺陷，即误差、变形风险较高，焊接后开关牢固，工作人员难以进行调整，且也会对开关柜的外观造成一定的负面影响。另外，受开关柜整体面积较大的影响，就在一定程度上增加了喷漆难度，对此焊接工艺就需由操作水平较高、经验丰富的人员负责。

2.2组装

在制造开关柜的过程中，组装是关键环节，主要应用于工件的一般加工中，相关人员可先展开喷涂作业，降低工作难度，且构架外部尺寸也不易发生误差，缩小了开关柜的占地面积。同时，此方法对零部件的精度提出了较高的要求，企业就需适当的增加加工方面的成本投入。

2.3焊接联合组装

焊接与组装的联合，可集结这两种方法的优势，对于开关柜结构的构建具备较高的适用性。对于柜体的连接可应用电焊进行焊接，而对于部分可变化，或是可调节的部件，就可采取紧固件达到相连的目的[2]。

3、开关柜结构设计与制造方式

3．1结构形式

通常情况下，如若企业有指定型号，设计人员就需根据国家与行业相关规范进行设计。在实际的设计中，需充分考虑用户需求，尽量扩大维修时所需空间，对于灯、按钮等仪器的安装需设定在较低的位置，以为值班维修人员工作提供便利。另外，为避免电缆连接不便捷情况的发生，就需充分考虑进线孔、出线孔规格、位置、封闭性等，以不影响开关柜整体结构分布为基础，不断促进开关柜整体性能及质量的改善，这也是提高用户用电体验的关键。值得注意的是，为避免开关柜操作性较低情况的发生，设计人员就需合理调整仪表面板高度，按钮、转换开关的尽量设计在偏下方处，以为工作人员的操作提供方便[3]。另外，也需均匀分布所有承载元器件，避免电流分布不平衡情况的发生，并存留一部分余量。此外，如若企业并未指定开关柜型号，或是结构，就需结合用户的实际需求、元件本身结构特征等合理的选择开关柜类型，确保其适用性。

3．2结构制作形式

针对开关柜型而言，主要是结合规格对规范进行明确，对于部分并未指定的柜型，工作人员需根据柜内元器件本身的特征、电气设计原则等进行明确。如若元器件的体积较大、自重较重，设计人员可优先选择焊接方式展开处理。对于部分元件，或是场地更换频繁的开关柜，建议优先选择组装式开关柜。另外，开关柜整体精度要求不高，元件数量较少，设计人员可选择焊接形式，反之元件数量较多，种类难以明确，设计中可能有较大的变动，设计人员就可考虑组装式开关柜。在此过程中，也需充分考虑用户提出的制造要求，这主要是因为受人们提倡环保的影响，焊接工艺应用范围明显缩减，在一定程度上促进了组装开关柜应用范围的提高。因此，企业需灵活的运用各种方式，不仅要满足业主要求，也需与相关标准规范相符。

在开关柜的制作中，可使用设计工艺焊接孔的方法，此方法可促进焊接式开关柜美观性及精度的提高，避免了焊点分布不匀情况的发生。工作人员在使用此方法后，需抛光及喷漆处理表面，以达到遮掩焊点的目的。开关柜体框架焊接结束后，要实施磨平处理，喷塑表面，这不仅可促进开关柜稳固性的提高，且也满足了美观要求[4]。对于开关柜结构设计与制造，企业就需充分考虑当前施工水平，以确保开关柜稳定性为基础，考量开关柜制造的经济性，充分提高材料的利用率。例如，对于面板显示灯安设孔设计为例，元器件样本开孔规格一般是25，但一些企业的冲床磨具规格为25.5，对此相关人员就可直接将开孔规格设计为25.5，基本不会影响开关柜安装及使用，且也避免了模具添加及工位安装操作。

3．3安全性能设计

基于电气设备运行的前提下来说，电弧发生率较高，会影响运行的稳定性、安全性。在此背景下，就需重视开关柜抗电弧能力的增强，可于开关柜内增加金属隔板，以隔离的形式，促进开关柜抗电弧水平的提高。另外，也可将电弧相关检测设备增加到开关柜中，从而达到监督检测电弧情况的目的。此外，也可在开关柜内设置泄压通道，促进柜内安全性能的提高，此设计需强化开关柜人身防护等级，避免外来物单元置换，并合理应用隔离设施展开处理[5]。

3．4开关柜结构辅助设计

一般而言，为促进开关柜整体质量水平的改善，可于传统开关柜设计的前提下，增加一些辅助性设计，促进开关柜质量与性能水平的提高。基于开关柜操作的前提下来说，可重新设计仪表板，通过对开关柜操作效果的优化，有利于促进整体运行安全性的提高。针对开关柜而言，外观设计是关键内容，焊接后需抛光处理相关焊接点、表面，以达到进一步美化开关柜外观效果的目的。另外，钣金加工，可积极运用现代化高精度仪器，以为开关柜夹具、模具设计的合理性提供保障。此外，对于温度显示及采集装置而言，其共同作用在开关触头位置，需对相关结构进行完善，包括无线发射电路、滤波电路等，通过对转换模块连接方式的使用，于线圈输出的位置使用引线将电压模块连接起来[6]。在此前提下，无需借助外部电源就可获得高压母线电能效果。

4、结语

综上，开关柜结构设计、制造与其整体性能有着直接的关联，如若设计合理，可产生积极影响，反之则会产生负面影响。因此，就需结合实际情况展开开关柜的设计与制造，期间严格遵守相关规范要求，以为开关柜整体性能提供保障。

参考文献

[1]张永峰．开关柜结构设计与制造的分析与实践[J]．机电工程，2019(1)：108—110．

[2]陈金舰．开关柜结构设计与制造的分析与实践探讨[J]．现代制造技术与装备，2020(4)：33-34．

[3]彭松．开关柜结构设计和制艺的分析与实践[J]．机电信息，2019(21)：136-137．

[4]汤继东．中低压开关柜结构及柜型的选择[J]．电气工程应用，2020(3)：2-17．

[5]黄海燕.开关柜结构设计与制造的实践研究[Ｊ].中国新技术新产品.2020(3):61-62.

[6]张润堂，田宇.开关柜结构设计与制造的分析与实践[Ｊ].城市建设理论研究(电子版)，2019(10):17.