高低压成套开关设备的优化设计分析

高低压成套开关设备的优化设计分析

黄嘉俊

佛山市顺德区昌江机电实业有限公司528300

摘要：在电气系统的内部，高低压成套开关设备应当属于关键的电气系统部分。从当前的现状来看，成套开关设备已经能够运用于现阶段的电气控制系统，进而体现了信息科技手段用于优化开关设备设计的必要性。在此前提下，针对成套开关系统若能做到逐步更新开关设备固有的各项基本性能，则有利于维持成套开关设备的正常运转，确保将信息化手段融入优化设计成套开关设备的具体流程中。

关键词：高低压成套开关设备；优化设计；具体要点

从开关设备基本性能的角度来讲，成套开关设备具备的重要价值在于转换、控制以及保护现有的系统内部电路，进而达到了明显优化系统效能的目的。在此前提下，关于优化高低压成套开关设备的各项运行性能主要体现为优化现有的开关元件排列、电路分布方式与整体的设备性能，通过运用综合优化的方式来体现最大化的成套开关设备效能[1]。并且，设计技术人员也要做到结合开关设备所在的系统整体运行状况，进而选择适用于系统优化设计的流程与模式[2]。

一、优化开关设备的元件排布

（一）确保元件排布符合柜体的性能

柜体性能以及柜体形式能够直接决定元件排布的次序，并且影响到排布元件的具体方式。例如针对插拔类的特殊开关而言，可以将其布置于抽屉形状的柜体内部。这是由于，插拔开关更加适合于抽屉形状的柜体构造。并且，设计人员针对柜体空间的整体构造与形态也要适当予以考虑[3]。

对于具有较高防护性能与较小内部结构的特殊元件种类来讲，最好将其设计为紧密程度较高的总体结构，进而达到柜体性能显著优化的效果[4]。此外，设计人员对于各类元件是否便于拆卸的因素也要做到全面予以考虑，尤其是针对频繁操作的元件而言。通过运用柜体排布的优化措施，应当能够实现柜体综合性能的改进与优化。

（二）设计合理的元件结构形式

对于柜体底部与安装元件的高度应当保持特定的距离间隔，至少不要小于20厘米。通过设计上述的结构优化方式，应当可以达到便于随时维修设备的效果。并且在设计仪表设施时，关键在于限定1.5米的柜体底部距离，并且在操作人员的视野范围内布置操作手柄[5]。

具体针对负荷较大并且电流强度较高的特殊电路系统来讲，应当尽量保持较低的柜体所在位置，如此才能达到系统布线效果显著优化的目的[6]。此外，对于散热装置应当将其添加在散发热量比较频繁的特殊元件附近。因此可见，为了达到最佳的结构合理程度，则关键在于优化现有的柜体安装方式以及线路排布方式。

二、优化系统电路方案

（一）优化系统设备辅料

优化设计辅料的措施可以达到明显改进开关设备整体性能的效果，因此针对成套开关设备尤其具有明显的必要性。具体对于设备辅料来讲，其主要应当包含系统电缆、母排与设备壳体。具体在优化设计铝质与铜质的两类母排弧导线时，关键在于结合用户的真实需求，如此才能达到最大化的优化配置效果。

通常情况下，为了体现设备成本有效节约的效果，那么针对系统现有的过载裕度需要做到全面进行优化，运用铜排作为基础性的母线构造[7]。在必要的时候，对于并联多个铜排的特殊系统构造可以将其适用于较大电流的特殊线路设计，进而体现系统综合性能显著优化以及系统开支节约的目标。

（二）确定设备负荷

系统负荷特性直接决定主电路的总体分布方式，因此设计人员针对负荷量必须能够做到科学进行确定。在此过程中，设计人员针对整个系统现有的供电距离、系统容量、设备运行影响与系统分布现状等相关因素都应当综合予以考虑。对于设备负荷如果能做到优化确定，那么将会达到合理程度较高的设备功率因数以及电压供给方式。

具体在进行各类设备负荷的确定时，关键在于结合设备固有的季节特性、设备运行周期以及环境状态，确保在综合考虑的前提下实现最大化的开关设备效能。从用户基本需求的角度来讲，对于各种类型的柜体元件都要着眼于综合优化设计，确保符合良好的电路运行性能[8]。此外，设计人员针对排布线路的各项技术要点也应当综合进行考虑，如此才能实现优良的开关运行效能，延长成套开关设备能够达到的运行年限。

（三）结合系统所在的运行环境

成套开关设备能否符合最基本的设备综合性能，其直接决定于开关设备目前所在的整体系统环境。具体来讲，对于带有较高电荷或者粉尘的特殊运行环境如果有必要布置各类的开关设备，那么必须控制现有的设备元件体积，并且运用密封元件的方式来实现设备整体性能的改进与提升。例如，开关设备目前所在的外在运行环境如果具有较强的振动性，或者具有较高的海拔特征，那么相应的元件性能也应当实现全面的优化，至少开关设备必须符合优良的抗震性。

此外在连接高层建筑物内部的各种电气线路时，通常需要借助于电缆桥架。对于各类的高层建筑而言，线路数量与线路层次都决定于线路的连接方式，因此最好能够选择电缆桥架来进行线路的铺设。经过全面的线路优化设计，应当能达到设备总体性能以及设备质量显著优化的目标。

三、优化开关设备的性能

高低压的成套开关柜包含较多种类的辅料，并且需要做到因地制宜的进行线路负荷的确定。具体在排布各类元件的过程中，关键需要做到明确现有的开关排布方式、开关结构与开关的整体技术性能，如此才能达到延长开关运行年限的效果，避免突然出现成套开关设备的某些运行误差。具体在优化开关设备各项基本性能的过程中，关键在于重视如下的开关性能优化：

（一）关于高压成套开关设备

柜体结构强度在根本上能够决定成套开关的性能。这是由于，柜体结构对于突发性的开关部件损伤可以做到有效进行避免，尤其是涉及开关操作出现误差的情形。因此在优化高压的成套开关设备实践中，首先需要配备闭锁电磁铁与程序锁，如此才能保证高压成套设备达到最基本的设备安全效能。此外在设计非标准的特殊柜体结构时，前提应当在于确定柜体的最大承受限度，避免由于超出最大的柜体承受限度进而造成开关设备故障[9]。

因此从安全设计的视角来看，关于高压的成套开关设备尤其需要保障设备安全，避免高压设备由于突然受到外界触碰或者受到其他影响，以至于增加了开关设备缺陷。同时，高压开关设备本身也具备显著的操作风险性。在此前提下，作为操作技术人员需要做到谨慎进行全面的防护，确保佩戴特定的安全防护专门设施。操作人员应当切实遵照现行的操作技术规程来操控成套开关设备，杜绝潜在的设备安全威胁。具体在进入操作场地之前，操作人员需要确保佩戴防护手套并且穿好安全鞋。

（二）关于低压成套开关设备

优化低压开关设备的侧重点主要体现在系统载流容量以及用户使用量的全面改进。低压的成套开关设备如果要保证体现最佳的设备效能，那么核心措施应当在于元件损坏程度的明显降低。同时，技术人员还需要借助于特定的系统密封措施来进行处理，对于外在的电离辐射予以全面的避免。从目前的现状来看，针对低压开关设计已经能够运用全方位的污染防控措施，确保低压开关的成套设备不会给周边环境带来突显的污染。

例如在较高湿润程度的特殊污染区域内，如果有必要布置低压成套的开关设备，则关键在于系统载流容量的优化确定。通过运用全方位的系统优化措施，最终可以达到延长成套开关运行寿命以及降低系统污染的效果。此外，某些低压开关设备存在较大可能受到外界的电离干扰，因此必须借助于相应的科技手段来达到电离辐射显著减少的目标，按照因地制宜的基本思路来优化现有的设备设计方式。通过运用优化开关设备设计的举措，对于系统开支能够做到有效进行减少。

由此可见，优化高低压的成套开关设备设计主要应当包含排布元件方式、电路设计优化与整体的设备性能改进。在此过程中，作为技术人员需要做到开展综合性的优化设计，同时也要结合成套开关本身的性能加以改进。成套开关设备在现有的电气系统内部占据关键地位，在此前提下必须运用科学的措施来增强设备性能，并且延长成套开关现有的系统运行寿命。

结束语：

经过综合分析，可以得知高低压的成套开关设备占据关键的电力系统部分，开关设备性能直接关乎整个电气系统的运行实效。通常情况下，对于优化高低压的成套开关设计需要关注系统内部的元件排布方式，并且因地制宜进行系统负荷的确定。具体针对高压以及低压的两类成套开关设备来讲，技术人员都要做到运用科学方式对此进行相应的改进优化，如此才能保障开关系统达到较好的系统控制效果。

参考文献：

[1]郭陞团.对高低压成套开关设备优化设计的几点思考[J].科技经济导刊,2019,27(13):75.

[2]张碧野.低压成套开关设备内部母线的选择与安装及电气连接[J].信息记录材料,2019,20(05):60-61.

[3]詹丽玲.高低压成套开关设备的优化设计探析[J].科技经济导刊,2019,27(12):77.

[4]秦爱华,金龙春.高低压成套开关设备的优化设计[J].山东工业技术,2019(08):213.

[5]张业真.低压成套开关设备防护等级为IP65时温升试验问题分析[J].电工电气,2018(04):56-58.

[6]李梅,钟厚龙.高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析[J].江西建材,2017(24):215.

[7]赖美云.高低压成套开关设备的优化设计解析[J].中国设备工程,2017(16):188-190.

[8]FanLinrui.Optimumdesignofhighandlowvoltageswitchgearsets[J].Electronictechnologyandsoftwareengineering,2016(24):237.

[9]WangDimin.Talkingabouttheapplicationofhighandlowvoltageswitchgearinhighaltitudeenvironment[J].Electromechanicalandelectricalinformation,2014(15):38-39.