成套设备中低压开关器件载流能力试验

成套设备中低压开关器件载流能力试验

闫轩

山东电力建设有限公司，山东 济南 250014

摘要：文章主要是分析了低压成套开关设备的发展方向，在此基础上讲解了热问题对低压成套开关设备运行的影响，最后探讨了低压成套开关设备中的温度场问题，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：低压成套开关设备；发展；问题

1、前言

低压成套开关设备较为复杂且多样化，当前其已被广泛应用在许多行业中，但由于其的使用环境在不断变化，逐渐变得恶劣，且由于我国电网容量的不断扩大使得低压配电系统变得愈加复杂化，为此有关人员应当不断改善其性能和结构，才能适应当前时代的发展。

2、低压成套开关设备的发展方向

自20世纪中叶以来，整个电力系统的操作模式从独立操作逐渐改变为统一监控。低压完整设备的要求不断提高，这迫使它在人工智能方向上快速发展。在本世纪中叶，相关智能产品逐步进入市场并迅速向全世界传播。目前，由于电网容量的连续膨胀，低压配电系统和低压控制系统的连续复杂性，以及越来越多样化的低压完整开关设备的使用环境，导致其性能和结构要求必须更高从而适应上述操作环境。与此同时，当前科学的不断发展，新技术的不断完善，新工艺不具体，全新材料不断出现，为低压开关柜的持续更新提供了良好的技术支持和材料保证。与此同时，中国的低压开关设备也有一些新的特点。它在安装和制造方面进一步发展，并更加关注单位可变性。传统产品不具有很大的可变性，复杂的内部结构导致可变性差和维护困难。新兴产品是小型单位，每个单元都有自己的功能。通过改变装配方式，不同的产品可以完成不同的功能。塔式产品可以适应不同的条件，扩大应用范围，简化生产工艺，方便厂家运输、用户使用和维护。新一代低压电气设备有一个非常突出的特点，即高可靠性。生产设备的各个方面都需要开放的可靠性设计和产品可靠性控制。此外，由于采用现场先进的总线技术，即使配电质量受到影响和降低，同一区域电网中的多个断路器也能实现区域联锁和配电自动保护，从而进一步保证配电质量和可靠性。随着需求的不断提高，新一代产品必须满足通信要求，能够与计算机网络进行通信，并通过计算机网络进行通信管理。通信也将成为未来10年众多发展路线之一。与此同时，其体积也需要小型化。新一代低压开关设备不再是单一的主要技术参数追求，而是综合性能。它的绿化首先反映在产品材料中，所使用材料需符合环保指令;在制造过程和设备的正常运行过程中，它不会污染环境。按照相应的环保标准，高科技生产原料和环保要求的增加，低压完整的开关设备逐步走向节能，环保和无污染的目标。

3、热问题所造成的影响

在低压开关设备的正常操作期间，将产生热量。产生的热量主要受电流的影响。电流越大，产生的热量越大，因为设备内部的导电材料将在操作期间引起阻力;同时，设备的磁性部分将在常规变化的磁场的影响下产生滞后和罐流，这样会导致功率损耗;另外，由于磁场的作用，电气设备中的绝缘材料也将产生介电损耗。电气设备的加热原理可以说是双刃剑。人们可以用它来制造许多日常电气产品，如电加热器，烤箱。当人们享受电气产品的便利时，他们还应该注意其供暖是否有益，应该控制。在对开关设备进行检验测试时，可能由于设备热量问题造成分合闸时间不准确，造误判断。如果加热时间太长，湿度会导致元件劣化，大大缩短了产品的正常工作时间。当电气设备过热时，可能会导致电气产品损坏，导致主要的安全事故，甚至威胁人们的生命和财产的安全。当低压开关设备的热容量超过允许极限时，器件本身将受到严重损坏。首先，它会严重损害材料的机械性能。例如，当纯铜零件的机械强度保持在100-200℃，它将迅速疲软很长一段时间。当加热温度达到300℃时，即使通过短期加热也可以软化。其次，如果热值超过极限要求，导体之间的接触电阻将加倍。当纯铜的热值达到68-90℃时外面将发生强电化学反应以形成氧化物层，这将大大提高接触电阻。热收缩管是电气设备中最常用的。收缩温度通常为70-120℃，并且正常的使用温度可以达到125℃，当温度达到260℃时它将被塑化和损坏。低压开关设备已广泛应用于工业制造活动，经济活动和生活活动，如动力传输，照明，发电和其他众多电气系统。配电系统配备有主电路元件和辅助电路元件，并且还产生热量。低压开关柜作为加热元件的研究非常繁琐，具有重要的现实意义。在低压开关柜中，影响导体温上升的主要因素是主电路中产生的焦耳热，这将导致导体焊接损坏、绝缘击穿、相间或接地短路，最终导致事故。其中安装了不同规格和材料的各种部件和导线在运行和使用过程中，电磁、电流灾害和绝缘介质损耗是常见的。因此，在运行过程中不可避免其产生热量。

4、低压成套开关设备中的温度场问题

低压开关柜温度领域的研究已成为行业的热点。它不仅具有重要的产品设计和开发的指导意义，还可以保证产品的正常运行，确保设备的绝缘系统不会高温，延长使用寿命，并确保主电路元件不会由于高温而损坏，机械性能不会受到影响。当电流通过导电构件时，通过电流循环在低压开关装置的操作期间将产生大量的热量。电流流过动触头和静触头之间的过渡区，如果压力很小，触头之间的温度会迅速升高，释放大量能量，损坏绝缘并导致触头焊接。当元件电流受到电磁场的影响时，电阻增大。当电流流过不同的导电元件时，绝缘材料的介电损耗和热释放是由附加在表面之间的接触电阻、热损耗和电磁损耗的增加引起的。同时，表面之间的温度会升高，而电气性能也会受到影响。将电阻，电感，电磁和绝缘介质消耗的电能转换为热能，以改善低压开关设备的内部和外部环境温度。电气部件，电介质，机械性能，可靠性和其他技术指示器的低压开关设备必须保持在适当的内部和外部环境温度。如果温度太高，这些指数数据将大大降低。低压开关设备温度场的研究引起了许多专业人员的关注。低压设备的发热散热过程非常复杂，影响因素很多，很难建立一个包含所有影响因素的分析公式，依靠热阻模拟和人工经验，只能分析比较简单的低压开关设备，没有能力准确描述低压完整设备在该领域的情况，伴随着科技发展，计算能力正在迅速提高。现在对温度场的边界值场进行离散和重新计算，低压开关柜温度场的计算对于保证低压开关柜技术参数长期处于高标准具有重要的现实意义。在生产方面，可以节约大量资源，且有效的降低生产成本。

5、结束语

由上可知，本文对成套设备中低压开关器件的实际载流能力进行分析，确保该低压开关器件在实际应用过程中安全、可靠地运行。同时在试验过程中的演算推导非常重要，试验结合演算推导能大大地缩短试验时间，从而降低试验成本。

参考文献

1. 刘玉成. 一种低压抽出式开关柜:, CN213278885U[P]. 2021.

2. 一种抽出式低压开关柜:, CN213278908U[P].

3. 梁志国. 浅析低压成套开关设备存在的问题[J]. 百科论坛电子杂志, 2020, 000(004):855.

4. 王国荣, 李水清, 孙梦梦,等. 一种低压成套开关设备用防护装置:, CN210201293U[P]. 2020.

5. 沈凯. 高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用[J]. 电工技术, 2020(16).

6. 张天洋. 一种用于低压成套开关设备的开关转接件:, CN211046227U[P]. 2020.