低压成套开关设备选型及可靠性分析

常克强

摘 要：低压成套开关设备由于具有众多的型号，而且整体质量水平也存在较大差异性，在具体针对低压成套开关设备进行检修以及检测的过程中经常会发现一些问题。针对抽屉柜以及固定柜的选型以及可靠性进行了深入分析，并在此基础上提出了一些可行的防范措施以及合理建议。

关键词：低压成套开关；设备选型；可靠性

引言

低压成套开关设备主要指的是由低压开关设备以及起到控制、测量、信号、保护等作用相关设备共同构成的系统，其主要是由制造厂家严格按照相关的标准规范要求将不同的电器元件或者机械设备进行连接，并通过相关结构部件将其组装成一个完整的组合体，通常情况下也被称为是低压配电柜。我国在上世纪低压成套开关设备一直以来都存在技术含量低、生产工艺落后的问题；但是随着20世纪末期的技术引进以及研究进展，使得低压成套开关设备产品质量得到了快速提升。而目前我国的低压成套开关设备在可靠性方面与国外先进水平还存在巨大差距。

1 常见低压成套开关设备优缺点概述

1.1抽屉柜优缺点

（1）抽屉柜优点分析。抽屉柜将柜门与断路器实现了联锁，在这种情况下，当断路器处于合闸状态下的时候，柜门就无法打开，充分保证了抽屉柜操作的安全性；而且当抽屉柜内部其中一个回路出现故障的时候不会对另一个回路造成影响；而且抽屉柜在实际运行过程中通常情况下都配备了备用抽屉柜，这样在出现故障的时候就能够及时进行替换，而且整个停电时间非常短，能够实现非常好的连续供电效果。

目前较为常用的低压组成开关的通常情况下有MNS、GCK、DOMINO等几种。DOMINO开关柜通常情况下采用的都是间隔式的布置方式，在每一个单独的隔室之内都设置了一个电器单元，而且在其柜门上设置了相应的机械或者电器联锁，当开关处于接通状态下的时候，隔室的门不能打开。开关柜抽屉通常情况下具有工作、试验、分离、移出等几个位置，通过这几个位置能够实现正常的工作以及试验，而且也能够对开关柜的检修提供便利性。而如果抽屉贵的规格相同完全能够实现互换，，当其在出现故障的时候，就能够及时的启用备用抽屉柜。

（2）抽屉柜缺点分析。抽屉柜散热性能相对较差，因此非常容易导致柜体内部出现高温，这对相关电器原件以及导体的流通性能造成一定影响；而且整体应用成本也比较高；在开关柜的内部主电路与这二次电路主要是通过接插件来进行连接，接插装置以及电缆接头比较多。因此非常容易出现接插装置错位或者接插不到位的现象；簧片也非常容易发生断裂或者容易出现接触不良的现象；在其运行过程中断路器的工作温度不能实现精确测量。总而言之，在开关柜的内部不同的接头位置都会存在一些相对比较隐蔽的故障点，而其中任何一个电路如果出现电源插头故障现象，就会导致整个配电柜的母线系统安全性受到严重影响，进而给整个配电室供电系统正常运行形成影响。

1.2 固定柜优缺点分析

（1）固定柜优点分析。固定柜具有良好的散热性能；而且整体结构非常简单，制造成本也相对较低；在其每一个电路回路中相关的接线以及电缆插头数量也相对较少。

（2）固定柜缺点分析。由于其柜门与断路器并没有实现联锁，因此在实际的应用过程中必须要充分依靠相关操作规程还能保证其操作的安全性；当固定柜内部其中一个回路出现故障的时候通常情况下都会对其他的回路产生影响，而在针对其中一个回路进行维修的过程中也会对整个固定柜的正常运行造成影响。

2 常见低压成套开关设备可靠性分析

2.1 抽屉柜可靠性分析

2.1.1 抽屉柜内断路器一次电路

通过上图可以发现，在抽屉柜的内断路器中总共分布了23处一次电路的连接点，而其中的9个连接点属于插接装置，其余的14个连接点属于电缆接头[1]。

2.1.2 抽屉柜内断路器一次电路可靠性分析

在大量低壓配电系统检修以及检验实践中可以发现，如果在抽屉柜内断路器中一次输入插接接头没有与抽屉座导电板实现良好接触，就会导致其出现严重的发热现象。而如果实际使用的插接装置具有较大的电阻，即使在正常的工作电流下，也会产生较大的功率消耗，从而引起插线位置出现明显的温度升高现象。由此可见，在整个电路中，充分保证相关接头的良好接触，从最大程度降低接触电阻，能够有效避免一次电路的运行过程中出现过热现象。通常情况下弹簧压紧触头在其运行过程中最高的允许发热温度为75℃[2]。但是其在实践运行过程中经常会出现弹簧片接触面积减小甚至完全不能实现接触的现象。由此可见，抽屉柜内断路器一次电路实际运行的可靠性相对较低，必须要不断强化检修检测力度，并采取相应防范措施。

2.1.3 提升可靠性的相关措施

（1）在每一次推入内断路器的时候必须要对其插接装置的一次不接受今天严格的检查；而且在推入之后还要对插入接头以及导电板的接触情况进行全面检查。

（2）必须要针对抽屉柜的内断路器定期的开展插接装置触头接触状况的严格检查，及时发现问题进行维修。如果出现触头的损坏问题，要及时进行更换。

（3）充分利用耐高温阻燃绝缘防连壶挡板来避免以此回路接触过程中出现过热现象，由于挡板在出现过热的时候会发出强烈的焦胡气味，这样就能给工作人员提供故障点位的判断依据。

2.2 固定柜可靠性分析

2.2.1 固定柜内断路器一次电路

2.2.2 固定柜没断路器一次性电路可靠性估算

再充分结合低压配电系统实践的检修以及检验工作经验后可以知道，电缆转接头在空气中的可靠度能够达到0.999。如此就可以计算出固定柜内断路器一次电路的可靠性。其计算公式如下：

RC=（0.999）11=0.989

3 结论

（1）抽屉式液压成套开关设备具有良好的互换性，制造成本相对较高，而且散热性能相对较差，在实际使用过程中必须要进一步强化检修、检验力度。

（2）固定式低压成套开关设备散热性能较好，后期检修便捷，连接触头点位少，既有更少的故障隐患，其可靠性较高，在一些工作电流较大的情况下能够实现很好运用。

参考文献：

[1]蔡惠芸. 加快技术创新步伐 增强市场竞争能力 试论我国电站输配电高低压开关设备的现状与发展对策[J]. 工业技术进步，2001（05）：11-13.

[2]张泽宇. 大禹渡一级泵站电气设备优化选型及监控系统开发研究[D].太原理工大学，2014.