关于地铁项目中低压开关柜的机械设计分析

范昕

摘   要：本文主要是为了对地铁工程中低压开关柜的机械设计进行详细的分析，从中获得一些共同的经验，使机械设计人员在日后进行类似工程时，能有更全面的认识和相关的一些准备，也可以给工程人员提供一些参考，方便维保操作。

关键词：低压控制柜;地铁项目;机械设计分析

1  引言

地铁具有节约用地、低噪音、速度比较快、运量比较大、污染比较少的一些优点，随着经济的不断发展以及城市规模的扩大，地铁逐渐成为城市还有城市居民的重要的交通工具，所以越来越多的城市开始去建设地下的地铁工程。但是地铁工程中有一个非常重要的部分，就是低压控制柜，这就成为每个低压厂的主要的经济来源点，因此，有必要对地铁工程的机械设计进行一定的分析和总结，这样就有利于销售人员在进行销售的时候有一定的依据，对于工程人员也给与一定的参考价值，有利于他们的工作。地铁工程有以下一些特点：空间有限，主要建在地下，运行时间长，对于参与的设备性能要求比较高，一般空气潮湿，早晚有冷凝，对材料要求严格，对于机柜的设计需要有足够的合理性，要求抽屉有多方面的功能，并且有时还需要有相对应的防误差功能。根据这些要求，机械设计也是需要具备这些特点的。

2  地铁项目机械设计的一般特点

（1）低压开关柜采用模块化组装结构，框架为C型结构，具有25 mm间隔的模块化孔。箱体采用柔性机芯一次性浇铸锁紧的方式，保证箱体具有良好的机械强度。隔板采用优质铝锌板，在大电流（4000A及以上）情况下，前提也必须避免涡流和发热;在安装完整的控制柜后，应具有足够的机械强度和稳定，以确保不发生晃动;运行中无变形、异响、运行平稳。

（2）低压开关柜总体的高度是2200mm，在其中可以安装大概三十六个回路，柜子的底部也有很多种不同的规格，有600mm的，有800mm的，还有1000mm的等，在地铁项目中一般會选择600毫米的，这样比较节省空间。每个柜子由三个部分组成，还有两个母线室，每个室内需要有钢板进行隔断。

（3）抽屉采用的是一种推进连锁的结构，在抽屉的每一个相对应的位置上设置了定位以及锁的功能，在不同的位置设置了分合的开关，在手柄上设置了锁的功能。

（4）低压开关柜内进出母线为封闭母线通道，母线采用优质工业电解铜。表面需要严格的处理，例如：部件与装置的连接必须自然，连接必须灵活舒适，使用的螺栓和包装必须充分电镀。耐热等级需要达到国家的标准。

3  地铁项目机械设计的专有特点

（1）地铁项目机械设计中，里面包含的所有的门板、隔墙等材料，它们的厚度都需要达到两毫米，以便达到更高程度的要求。在对于原材料进行采购的时候，供应商需要出示材料的检测报告，而且是比较准确的，不能有任何的掺假情况，其中那些需要喷漆的物件，可以利用高压静电，对它们进行喷绘，这样可以保证质量，而且对于喷涂也是要有一定的要求，喷的厚度需要达到四十到六十微米，这样耐腐蚀方面就可以达到很好的效果。

（2）在对材料进行加工的过程中，工作人员需要注意保护制作出来的产品的外观良好，以确保焊接零件上没有划痕、磕碰、漆屑、变形、焊接打击、焊接标记和其他缺陷，所有的边缘必须倒钝，并且要保持均匀，要保证整体的物件通过肉眼是看不出任何的缺陷，这样的物件才是合格的物件。

（3）每个柜子的底部都需要安装加热器，这样做的目的就是防止露水凝结，在对机械进行设计的时候应该提前留出一部分的位置以确保日后有足够的空间进行线路安装。与此同时，每个柜子的顶部还需要安装照明灯，并且安装一个行程开关，这样做的目的是为了方便相关的维修人员进行维修。

（4）门板在进行开启的时候必须足够的灵活，而且开启的角度也需要注意，不可以小于110度，门板在与框架进行连接的时候必须安装牢固，这样才可以避免安全隐患。还有需要注意的是，所有的门板都需要与地面接触，千万不可以通过刮漆垫片的一些方式与地面进行接触，必须在每个门板上安装焊螺柱，然后运用电缆将门板和柜体进行连接，这样一来才是比较可靠的。

（5）低压开关柜的颜色一般都会选用比较常见的颜色，比如灰白色，但是有些柜子会被选中作为消防柜，这时候柜子的颜色就需要是相对应的消防色，这样是为了更好地进行区分，在对于颜色的选择上，可以根据客户提供的色号进行选择，也可以根据提供的样品来确定相应的颜色。

（6）在进行设计的时候需要充分考虑施工现场的环境条件，最好是通风散热，当0.4kV低压开关柜室处于一个比较密闭的环境的时候，这时候就需要安装风扇，或者是通风系统，整个柜子的设计需要考虑很多方面，其中包括电气元件是否排布合理，还有就是有源滤波柜内风的一个走向以及分布情况。我们最常见的就是变频柜，在进行设计的时候它的下面是进风的，上面是出风的，所以风道是比较通畅的。

（7）系统的总体设计应在保证散热功能完好的情况下同时兼顾安全性。如果是安装在柜体中的母排，那么后面的封板是方便散热的，而且通风板的盖板也有相应的要求，材质一般是PC-PANLITE-1225Y，因为在意外情况下，挡板可能会被击穿，从而伤到人，因此需要在盖子的后面在加上一层铁质材料的盖板，这样的话就可以避免出现意外事故，造成人员的伤亡。

（8）有些地铁工程中，还必须具有防止系统抽屉之间错位的功能。这时需要在抽屉里加上一个防护套，此时可以在抽屉左侧加一块九孔的铁片，在抽屉进入柜子的框架左侧也加一块九孔的铁片，各孔之间位置相对，距离较近，然后安装在18孔上，自剪螺丝实现抽屉的编码，每个编码系统中的编号都是唯一的，为了达到防止误插的目的，其他抽屉按类似原理进行处理。

（9）其他项目注意：通常地铁项目是一个高度相似的系统，一个项目中可能包含有几十个系统，因此，在合同执行之初，建议选择一个典型的生产现场，然后由制造商、买方和业主对工厂进行检查和审核。大规模生产后进行转换，这样就避免不必要的浪费。

4  结束语

总的来说，以上对地铁工程低压控制柜机械设计特点的分析，是为了在分享设计期间获得的经验，有利于工程人员可以更好地服务客户，由于社会的发展，对于这一块的需求也在不断增加，及时总结经验有助于日后的工作，希望对于日后工程的建立有一定的帮助。

参考文献：

[1] GB7251.1.低压断路器设备和控制设备第一部分总则[S].

[2] GB7251.1.低压成套设备第七部分 设计和结构要求[S].