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开关柜方面有关论文范文例文,与电气开关柜部件设计相关论文发表
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摘 要：电气开关柜是电力系统中最为重要的设备之一,因此电气开关柜从设计上就充分考虑电气开关柜的运行电压、使用环境、内部结构等因素,笔者结合结合自身的工作经验,对电气开关柜提出对电气开关柜柜体、梁架、柜门、面板支架和接地等部件设计上的一些看法,以供大家参考.
电气开关柜是电力系统中最为重要的设备之一,因为电气开关柜的质量优劣,直接关系到电力系统的正常运行.因此电气开关柜从设计上就充分考虑电气开关柜的运行电压、使用环境、内部结构等有可能影响电气开关柜正常运行的不利因素,而根据电气开关柜的不同分类,开关柜有很大的差别.
1.电气开关柜的部件
电气开关柜的部件根据开关柜的功能和工作电压不同有所变化,但是大体上包括几大类分别是：柜体、梁架、各种面板、开关柜门、支架和配件.一般小型开关柜柜体是整体结构,而大型和高压开关柜采用可拆卸式柜体.开关柜的梁包括横梁、纵梁、内横梁、电缆梁、刀开机构梁、挂料梁、母排梁等；面板包括顶板、底板、侧板和隔板；柜门包括：仪表门、前下门、后上门、后大门左、后大门右支架包括：角支架、单门支架、双门支架.
2.电气开关柜各部件在设计时的要求
2.1电气开关柜柜体的设计
低压电气开关柜的柜体设计一般为整体设计,柜体材料应采用冷弯钢板材,开关柜柜体及门板采用2.0mm优质冷轧钢板,如果没有特殊要求应尽可能少用或不用焊接.柜体整体应具有一定的强度,能够承受一定的外力冲击.柜体在设计中要考虑柜内各种电气配件的发热问题,柜体的扇热一般采用自然风冷散热方式,如开关柜的符合较大可采用风扇强制散热.在自然散热方式中,开关柜应在柜体的上下和两侧均应设置散热孔槽,以便形成自然空气对流,热空气从上端孔槽排出,冷空气从下端孔槽流入.同时柜体的防护等级最低为IP4X.
2.2梁架的设计
在高压电气开关柜设计上一般采用框架结构,外部安装顶板和侧板,柜体骨架一般分为横梁和纵梁,开关柜的横梁和纵梁都应采用开口型钢,在梁架上设置标准安装孔,实现框架的灵活组装和拆卸,同时在梁架设计上要实现标准化,同一系列的开关柜梁架要统一,在设计精度上要高,提高梁架的互通性.
目前电气开关柜多采用抽屉式功能结构,因此开关柜的内横梁要满足抽屉式功能模块支撑
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开关柜在设计母排梁时根据开关柜的功能,将母线设计为柜顶式和柜后式,梁架要有足够的强度,提高母排的抗电动能力.同时要有一定的空间,避免相间空气击穿的高强度短路.必要时设计保护功能的隔板,隔板必须是高阻燃、高绝缘的非金属材料,一旦发生故障能够抵御电弧放出的热量.母线连接孔一律倒角45度,母线上接二次线时一律用M5螺钉,钻4、两孔套丝.母线弯曲时原则上不允许热加工,但不热加工不能满足弯曲形状和尺寸要求时,其弯曲部分的加热温度不准超过下列数值：铜母线：350℃；铝母线：250℃.
2.3开关柜柜门的设计
开关柜的仪表门在设计上要根据开关柜的功能布置好各种仪表,在仪表门上要做好安装仪表的预留孔,并且适当设计一些预留孔,便于以后开关柜设备增添或功能改变时仪表的安装,同时要注意仪表布置上的美观.仪表门的材料要选用高强度的冷弯钢板,在仪表门门沿上要设置橡胶条,防止仪表门在开关过程中对仪表造成损害,同时也提高了开关柜的防护等级.
在开关柜的前中门设计上要突出对人员的安全性考虑,防止操作人员误入带电区间,特别是高压开关柜应设置与断路器或隔离开关的机械联锁装置,确实实现这些带电设备,确实处于断路状态才能打开开关柜门.柜体门的开启应转动灵活,开启角度不得小于90°,在开闭过程中不应损坏喷涂层.门的缝隙应调整一致,低压开关柜同一缝隙均匀差<1mm,平行缝隙均匀关<2mm,高压开关柜平行缝隙均匀差<3mm,门锁上后手柄前后推拉其移动量低压开关柜不超过2mm,高压开关不超过3mm,还应有相应的防护要求,
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2.4开关柜顶板和侧板的设计
柜体的顶板在设计上应该便于拆卸,便于现场母线的装配和调整,顶板和侧板可为全通风型,侧板、顶板的材料要选用高强度的冷弯钢板,其厚度不小于2.0mm,其表面的涂覆层质量要保障均匀、附着力强、喷涂层厚度达到规定要求,色彩一致并符合规定,喷涂层不能有皱纹、流痕、针孔、气泡透底,无划痕等.平整度总的要求是每米内的凹凸不超过+11nm.
2.5开关柜支架的设计
电气开关柜内部电气元件水平安装时离不开支架,水平安装支架的两端在设计上要与梁架适应,以便支架为可卡住开关柜主体梁架上,并且可沿着梁架上下滑动的卡槽.这样每次调整支架的时无需反复地去拆卸固定螺丝,使得更换元件变得更加灵活.电缆安装支架距柜底高度不小于300mm.当间隔的电缆较多（3根及以上）,在开关柜电缆室设置母线排,母线排距柜底高度不小于5001m.
2.6开关柜的接地设计
为保障设备和人员的人身安全,开关柜必须设计沿开关柜宽度方向的专用贯通式接地母线,接地母线必须与接地网相连.金属壳体或可能带电的金属体（包括因绝缘由损坏可能会带电的金属体）与接地螺钉问,必须保证具有可靠的电气连接,其与接地螺钉问的连接电阻实测值不得超过O.01.接地螺钉应不小于M12,一次设备接地均采用编结铜扁线,但必须有接地标识（接地标牌或接地色标）.压接头搪锡,截面不小于32mm.
3.结束语
综上所述,在电气开关柜部件的设计上一定要遵循“安全、实用、可靠”的原则,做到既能满足电气开关柜内电气元件安装的需要,又要能够满足电气开关柜的防护等级需求,同时又满足人性化、市场化和合理化的综合特点,只有这样才能突出自己的优势,在电气开关柜市场上立于不败之地.
参考文献
[1]简明机械设计手册,机械工业出版社,1997.10
[2]中国国家标准分类汇编,机械卷4,中国标准出版社,1993
[3]机械工业部.低压电气及配电电控设备选用手册.辽宁科学技术出版社2001
[4]刘鹤城.供配电设计手册[M].北京中国计划出版社1999
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