低压开关柜完成低压配电系统电能的再分配，实现电网控制、测量、保护、转换等功能。所有用电场所都需要配备低压成套设备，这对国民经济建设，特别是石油、化工、冶金、建筑、矿产等行业具有重要作用。因此，低压开关柜的质量水平，尤其是电气性能的稳定、可靠和安全运行，与国家的经济实力、科技发展和人民生活水平密切相关。20世纪80年代末，随着城乡的重建、扩建和基础设施的建设，电气设备市场逐年扩大，制造商的数量也在增加。国家电力能源的大量投资也刺激了该行业的发展。在这一大趋势的推动下，低压成套开关设备的品种不断更新，质量不断提高，电气安全性也不断提高。

一、几个主抽屉的比较开关柜功能单元结构

低压抽出式开关柜广泛用于低压成套设备中，因为没有闸刀开关来减少组件的安装空间和增加机柜中的电路数量。同时，可以更换相同规格的抽屉，并在线路故障时及时更换备用抽屉，从而减少停电时间。无论产量、品种还是电气性能都超过了固定柜。目前，市场上主流抽屉柜有三种，即MNS、GCS、GCK(GCL)。三种机柜类型在外观上基本相似，但其内部功能单元结构不同。客户应根据自己的特点和实际需要选择机柜类型。以下是郑泰成套公司获得3C认证的产品的三种机柜类型的汇总表。

二。整体结构对电气性能的影响

低压抽屉柜的整体结构布局应美观大方、线条流畅，抽屉功能单元划分合理，满足电气参数要求。

“C”字形框架结构简单，安装方便。目前，低压抽屉开关柜已被广泛使用。

低压开关柜的整体结构设计是否合理涉及电气性能要求的四个方面:

1.绝缘配合

2、动态热稳定性

3、提高故障电弧的保护能力

4.升温

(1)加强设备的绝缘性能有助于提高整体的抗过电压能力。

抽屉式开关柜的绝缘配合是根据设备的运行环境条件、供电系统的位置(过电压类别)、绝缘材料的性能等因素确定最小电气间隙和爬电距离。绝缘材料组根据材料的CTI数值范围分为4类，材料组ⅰ600≤CTI；ⅱ400≤CTI & lt；600；ⅲ175≤CTI & lt；400Eⅳ100≤CTI & lt；175E，低压抽屉柜有许多绝缘部件，如绝缘体、母线夹、聚碳酸酯工程塑料制成的功能板、二次连接器等。，这些都会影响机柜的整体绝缘性能。统计显示，中国电气产品中约50%的事故是由绝缘系统引起的。当然，如果绝缘选择得当，质量满足系统正常运行下的要求，其电气性能仍能完全满足要求，毕竟电压等级不高。在四级污染水平条件下，绝缘件的选择应作为重点考虑，如柜内主母线绝缘采用爬电距离、电气间隙高于标准性能等措施，绝缘件的CTI值高。

(2)机柜的动态热稳定性一直是客户的首要考虑因素。特别是在大电流的情况下，柜体的结构强度要求非常高。如果发生短路，柜体应具有承受短路电流的能力。作为低压柜的设计者，首先要考虑水平主母线的固定方法和位置。例如，300兆瓦机组的大型发电厂的低压进线电流一般大于4000安培。根据工艺要求，主母线为3X3(100X10)，但实际上并不是这样选择的。一般认为单相布置在上下两层，每层2 80X10排，用专用绝缘母线夹固定。这种结构设计分散了短路电流对机柜的影响，大大提高了机柜的整体短路电流电阻。加强螺栓连接部位的接触压力，保证螺栓连接的扭矩和转角，同时还能抵抗短路电流的冲击。

(3)为提高设备的故障电弧保护能力，一般在结构内部采用金属隔板隔离和预防措施，带电导体的绝缘和隔离，增加泄压通道、电弧检测装置等。

引起故障电弧的因素很多，这里就不讨论了。IEC4397-1规定了电弧保护的目的，最终要求是:①防止接触相邻功能单元的危险部位；(2)防止固体异物从成套设备的一个单元进入相邻单元；(3)提供尽可能高的个人防护等级。因此，柜体各功能室严格分开，主要分为三部分:功能单元室、母线室(水平母线室和垂直母线室)和电缆室，既防止事故蔓延，又便于现场维护。这是低压抽屉柜结构设计的独特之处。目的是限制电弧的产生，限制电弧的强度和持续时间。

为了防止开关设备中产生的故障电弧对附近人员造成伤害，在机柜顶部增设了泄压装置。当故障电弧被点燃时，产生的压力迫使泄压装置打开，热气被排放到机柜顶部，从而确保人员的安全。这种被动电弧保护功能是发生电弧时的必要措施，主要是为了保护人身安全，但它是机柜结构设计中不可或缺的重要环节。顺便说一下，低压开关设备的故障电弧保护已经开发和通过了IEC-1641。& lt封闭式低压开关设备和控制设备故障电弧试验指南> >;的验证尤为重要。

④抽屉式开关柜的温升也是检查柜体结构设计的一个重要指标。机柜内的温升与壳体的尺寸、壳体的安装形式、是否设有通风槽以及通风槽的尺寸、内部水平隔板的数量、组件的有效损耗以及抽屉单元的数量等参数有关。作为一家制造工厂，设计院在产品设计最终确定时不能改变图纸的各种参数。在实际设计过程中，有些甲方或设计院为了节省空间和设备，分配了过多的抽屉。虽然安装可以完成，但柜体的温升被忽略。尤其是在夏季，如果配电室通风不良，在使用过程中机柜内的温升往往过高，导致设备损坏，造成绝缘破损和短路事故。这一点应该引起我们广大设计师的注意，有必要向对方提出。

除满足温升要求外，上、下通风罐的设计还应考虑是否满足防护等级。IP54柜体应充分考虑体积缩小系数，否则温升容易过高。此外，还应定期对企业进行温升试验。为了获得足够的数据，对机柜结构进行一些必要的改进和调整。

三、抽屉功能单元

抽屉功能单元由若干机械结构的功能部件组成。该机构确保抽屉有三个连接/测试/分离位置。分离位置:抽屉可以推入和拉出，位置显示“分离”，微动开关触点断开，测试锁定，开关不能闭合，抽屉可以推入；测试位置:从分离位置顺时针转动操作机构，抽屉向后移动。当钢球被定位到测试位置时，会产生“当”的声音。此时，辅助开关接通，辅助电路接通，微动开关接通，连接锁防止主开关接通和抽屉拉出。连接位置:抽屉被锁定，在主开关关闭后不能拉出。它第二次处于工作状态。最后，逆时针转动显示装置的盖板以盖住操作机构的操作孔。抽回抽屉与上面相反。相同规格的抽屉单元可以灵活更换。

从以上描述不难看出，抽屉机构的结构与电气联锁性能密切相关。抽屉在关闭状态下不能被拉出，并且抽屉拉出位置不能被关闭。此外，一旦抽屉被拉出，抽屉完全被绝缘材料覆盖，并且手不能触摸。因此，抽屉的结构设计充分考虑了人员安全可靠的电气联锁性能。

四.结论

从1997年开始，中国的低压开关设备已经投入试运行。& lt低压开关设备和低压开关设备第1部分:型式试验和部分型式试验开关设备> >;从修订后的新标准可以看出，国家标准的重点是提高设备的绝缘性能，以防止过电压造成的绝缘损坏造成短路，同时要求对设备的温升进行验证，防止机柜内温度过高。新标准必将对我国低压开关柜的整体结构提出更高的要求。设备的结构取决于产品的电气性能。只有电气性能完善、安全可靠的设备才能体现最合理的结构设计。