低壓開關柜完成低壓配電系統(tǒng)電能的再分配，實現(xiàn)電網(wǎng)控制、測量、保護、轉換等功能。所有用電場所都需要配備低壓成套設備，這對國民經(jīng)濟建設，特別是石油、化工、冶金、建筑、礦產(chǎn)等行業(yè)具有重要作用。因此，低壓開關柜的質(zhì)量水平，尤其是電氣性能的穩(wěn)定、可靠和安全運行，與國家的經(jīng)濟實力、科技發(fā)展和人民生活水平密切相關。20世紀80年代末，隨著城鄉(xiāng)的重建、擴建和基礎設施的建設，電氣設備市場逐年擴大，制造商的數(shù)量也在增加。國家電力能源的大量投資也刺激了該行業(yè)的發(fā)展。在這一大趨勢的推動下，低壓成套開關設備的品種不斷更新，質(zhì)量不斷提高，電氣安全性也不斷提高。

一、幾個主抽屜的比較開關柜功能單元結構

低壓抽出式開關柜廣泛用于低壓成套設備中，因為沒有閘刀開關來減少組件的安裝空間和增加機柜中的電路數(shù)量。同時，可以更換相同規(guī)格的抽屜，并在線路故障時及時更換備用抽屜，從而減少停電時間。無論產(chǎn)量、品種還是電氣性能都超過了固定柜。目前，市場上主流抽屜柜有三種，即MNS、GCS、GCK(GCL)。三種機柜類型在外觀上基本相似，但其內(nèi)部功能單元結構不同?？蛻魬鶕?jù)自己的特點和實際需要選擇機柜類型。以下是鄭泰成套公司獲得3C認證的產(chǎn)品的三種機柜類型的匯總表。

二。整體結構對電氣性能的影響

低壓抽屜柜的整體結構布局應美觀大方、線條流暢，抽屜功能單元劃分合理，滿足電氣參數(shù)要求。

“C”字形框架結構簡單，安裝方便。目前，低壓抽屜開關柜已被廣泛使用。

低壓開關柜的整體結構設計是否合理涉及電氣性能要求的四個方面:

1.絕緣配合

2、動態(tài)熱穩(wěn)定性

3、提高故障電弧的保護能力

4.升溫

(1)加強設備的絕緣性能有助于提高整體的抗過電壓能力。

抽屜式開關柜的絕緣配合是根據(jù)設備的運行環(huán)境條件、供電系統(tǒng)的位置(過電壓類別)、絕緣材料的性能等因素確定最小電氣間隙和爬電距離。絕緣材料組根據(jù)材料的CTI數(shù)值范圍分為4類，材料組ⅰ600≤CTI；ⅱ400≤CTI & lt；600；ⅲ175≤CTI & lt；400Eⅳ100≤CTI & lt；175E，低壓抽屜柜有許多絕緣部件，如絕緣體、母線夾、聚碳酸酯工程塑料制成的功能板、二次連接器等。，這些都會影響機柜的整體絕緣性能。統(tǒng)計顯示，中國電氣產(chǎn)品中約50%的事故是由絕緣系統(tǒng)引起的。當然，如果絕緣選擇得當，質(zhì)量滿足系統(tǒng)正常運行下的要求，其電氣性能仍能完全滿足要求，畢竟電壓等級不高。在四級污染水平條件下，絕緣件的選擇應作為重點考慮，如柜內(nèi)主母線絕緣采用爬電距離、電氣間隙高于標準性能等措施，絕緣件的CTI值高。

(2)機柜的動態(tài)熱穩(wěn)定性一直是客戶的首要考慮因素。特別是在大電流的情況下，柜體的結構強度要求非常高。如果發(fā)生短路，柜體應具有承受短路電流的能力。作為低壓柜的設計者，首先要考慮水平主母線的固定方法和位置。例如，300兆瓦機組的大型發(fā)電廠的低壓進線電流一般大于4000安培。根據(jù)工藝要求，主母線為3X3(100X10)，但實際上并不是這樣選擇的。一般認為單相布置在上下兩層，每層2 80X10排，用專用絕緣母線夾固定。這種結構設計分散了短路電流對機柜的影響，大大提高了機柜的整體短路電流電阻。加強螺栓連接部位的接觸壓力，保證螺栓連接的扭矩和轉角，同時還能抵抗短路電流的沖擊。

(3)為提高設備的故障電弧保護能力，一般在結構內(nèi)部采用金屬隔板隔離和預防措施，帶電導體的絕緣和隔離，增加泄壓通道、電弧檢測裝置等。

引起故障電弧的因素很多，這里就不討論了。IEC4397-1規(guī)定了電弧保護的目的，最終要求是:①防止接觸相鄰功能單元的危險部位；(2)防止固體異物從成套設備的一個單元進入相鄰單元；(3)提供盡可能高的個人防護等級。因此，柜體各功能室嚴格分開，主要分為三部分:功能單元室、母線室(水平母線室和垂直母線室)和電纜室，既防止事故蔓延，又便于現(xiàn)場維護。這是低壓抽屜柜結構設計的獨特之處。目的是限制電弧的產(chǎn)生，限制電弧的強度和持續(xù)時間。

為了防止開關設備中產(chǎn)生的故障電弧對附近人員造成傷害，在機柜頂部增設了泄壓裝置。當故障電弧被點燃時，產(chǎn)生的壓力迫使泄壓裝置打開，熱氣被排放到機柜頂部，從而確保人員的安全。這種被動電弧保護功能是發(fā)生電弧時的必要措施，主要是為了保護人身安全，但它是機柜結構設計中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。順便說一下，低壓開關設備的故障電弧保護已經(jīng)開發(fā)和通過了IEC-1641。& lt封閉式低壓開關設備和控制設備故障電弧試驗指南> >;的驗證尤為重要。

④抽屜式開關柜的溫升也是檢查柜體結構設計的一個重要指標。機柜內(nèi)的溫升與殼體的尺寸、殼體的安裝形式、是否設有通風槽以及通風槽的尺寸、內(nèi)部水平隔板的數(shù)量、組件的有效損耗以及抽屜單元的數(shù)量等參數(shù)有關。作為一家制造工廠，設計院在產(chǎn)品設計最終確定時不能改變圖紙的各種參數(shù)。在實際設計過程中，有些甲方或設計院為了節(jié)省空間和設備，分配了過多的抽屜。雖然安裝可以完成，但柜體的溫升被忽略。尤其是在夏季，如果配電室通風不良，在使用過程中機柜內(nèi)的溫升往往過高，導致設備損壞，造成絕緣破損和短路事故。這一點應該引起我們廣大設計師的注意，有必要向?qū)Ψ教岢觥?/p>

除滿足溫升要求外，上、下通風罐的設計還應考慮是否滿足防護等級。IP54柜體應充分考慮體積縮小系數(shù)，否則溫升容易過高。此外，還應定期對企業(yè)進行溫升試驗。為了獲得足夠的數(shù)據(jù)，對機柜結構進行一些必要的改進和調(diào)整。

三、抽屜功能單元

抽屜功能單元由若干機械結構的功能部件組成。該機構確保抽屜有三個連接/測試/分離位置。分離位置:抽屜可以推入和拉出，位置顯示“分離”，微動開關觸點斷開，測試鎖定，開關不能閉合，抽屜可以推入；測試位置:從分離位置順時針轉動操作機構，抽屜向后移動。當鋼球被定位到測試位置時，會產(chǎn)生“當”的聲音。此時，輔助開關接通，輔助電路接通，微動開關接通，連接鎖防止主開關接通和抽屜拉出。連接位置:抽屜被鎖定，在主開關關閉后不能拉出。它第二次處于工作狀態(tài)。最后，逆時針轉動顯示裝置的蓋板以蓋住操作機構的操作孔。抽回抽屜與上面相反。相同規(guī)格的抽屜單元可以靈活更換。

從以上描述不難看出，抽屜機構的結構與電氣聯(lián)鎖性能密切相關。抽屜在關閉狀態(tài)下不能被拉出，并且抽屜拉出位置不能被關閉。此外，一旦抽屜被拉出，抽屜完全被絕緣材料覆蓋，并且手不能觸摸。因此，抽屜的結構設計充分考慮了人員安全可靠的電氣聯(lián)鎖性能。

四.結論

從1997年開始，中國的低壓開關設備已經(jīng)投入試運行。& lt低壓開關設備和低壓開關設備第1部分:型式試驗和部分型式試驗開關設備> >;從修訂后的新標準可以看出，國家標準的重點是提高設備的絕緣性能，以防止過電壓造成的絕緣損壞造成短路，同時要求對設備的溫升進行驗證，防止機柜內(nèi)溫度過高。新標準必將對我國低壓開關柜的整體結構提出更高的要求。設備的結構取決于產(chǎn)品的電氣性能。只有電氣性能完善、安全可靠的設備才能體現(xiàn)最合理的結構設計。