配电柜的结构设计理论及创新研究

摘 要：随着对配电系统建设的重视，对配电系统的投资力度也在不断加大，目前配电系统已经在逐步完善之中，对于提高配电系统的供电可靠性发挥了重要的作用。配电柜在配电系统中具有重要的作用，加强配电柜的结构设计具有重要意义，本文对配电柜的结构设计理论及创新方向进行了分析和探讨。

关键词：配电柜;结构设计;理论;创新

在配电系统中，涉及到多种不同类型的配电设施，各类不同的配电设备都是配电系统中的重要组成部分，其中配电柜是安装配电设备的机柜。由于电力设备在使用过程中都会产生热量，尤其是在外部温度很高时，很可能会影响配电柜中的电力设备的正常工作，更严重的还会发生火灾，不仅会影响都人们的用电，还可能威胁到人们的安全。因此，需要加强对配电柜的结构设计，保证配电柜能够安全工作，提高配电系统运行的安全性，本文详细分析了配电柜的结构设计理论，并指明了配电柜结构设计的创新方向。

1 配电柜概述

1.1 配电柜的结构

配电柜基本的结构包括柜体，柜体上方设置有顶盖，柜体设置有柜门等，如果考虑到配电柜的散热性能，可以在柜体左侧面和右侧面设置有储水槽，储水槽上端设置有进水口，下端设置有出水口，顶盖底面为平面，顶部中央为凸起，顶盖伸出柜体左侧面，且顶盖伸出柜体右侧面，顶盖对应在储水槽进水口的正上方设置有开口[1]，柜体内还设置有风扇。配电柜采用这种结构，可以提高配电柜的散热性能，保证配电柜的正常工作。

1.2 配電柜的作用

配电柜是安装电力设备的机柜，具有保护安装在其内部的电力设备的作用。在配电变电站中，各类不同类型的配电设施都通过配电柜进行整齐摆放。采用配电柜，首先可以提高配电设备的美观性，不会出现零乱的现象。当配电系统出现故障时，也容易对故障进行查找，缩短配电系统的故障时间，提高对配电系统故障的处置效率。其次，采用配电柜可以保证配电设备不会受到灰尘的影响，提高配电设备运行的稳定型号和可靠性。最后，通过将配电设备放入配电柜中，这样其他的小动物难以对配电设备造成破坏，有利于保证配电系统的安全。

2 配电柜的结构设计理论

2.1 目前存在的不足之处

高低压配电柜广泛应用于各种用电场所。由于现有配电柜在结构上存在一些不足，如在配电柜门体结构设计上存在一定的局限性，给配电柜的制作安装，现场使用以及后期维护和保养带来诸多不便，在对配电柜的结构设计中需要对此加以重点考虑。此外目前普遍的交流低压配电柜内部的电气元件都集中在一起，不利于安装和检修，导致连线交错混乱，而且内部计量表没有另加设防护，容易遭遇损坏或者故意调改电表数值[2]。还有普遍存在柜体底部安装完全密封的底板，导致柜内散热效果差，电气元件极易高温损坏。虽然散热效果有所增加，但是灰尘和小动物极易进入，降低配电柜寿命。

2.2 相应的解决方案

为了解决配电柜结构方面的不足，可以将配电柜体内部空间由隔板隔成多个电气室，包括计量室、配网仪室、进线开关室和出线开关室，计量室开口处设有一嵌有玻璃视窗的金属板，金属板四角处通过螺钉固接于计量室开口边框上;出线开关室内设有多个紧凑横向排列的断路器;柜体底部或顶部设有一拼接板，拼接板由两块一侧边开有多个半圆缺口的第一盖板和一块两侧边均开有相应半圆缺口的第二盖板配合拼接而成，且形成多个电缆孔。该交流低压配电柜具有结构设计合理、防护恶意调改电器元件、安全可靠以及有效防止灰尘和小动物进入柜内等诸多优点。

3 配电柜结构设计的创新及应用

3.1 配电柜结构设计的创新

随着配电系统中负荷的增大，需要提高配电柜的散热性能，可以创新研究有利于散热的配电柜，该配电柜属于电力设施领域，包括柜体，所述柜体具有侧板、顶板及底板，侧板、顶板及底板上分别开设有第一散热口、第二散热口及第三散热口;第一散热口、第二散热口及第三散热口大小一致，第一散热口处可拆卸连接有封闭该第一散热口的第一封板，第二散热口处可拆卸连接有封闭该第二散热口的第二封板[3]，第三散热口处可拆卸连接有连接板，连接板上连接有风扇。这种配电柜结构设计合理，具有多处散热结构，能够快速方便地将配电柜内部的热量散出。

3.2 配电柜结构设计的应用

在配电柜结构设计的应用中，以配电柜的门体设计为例，门体两侧分别设置一组插杆，每组插杆分为上下两段，分别通过门锁总成内的锁簧延长杆连接;柜体顶部与底部外侧边缘处开设与插杆对应配合的插孔。这种结构的配电柜门体结构实现了配电柜门体左右双掷双开的效果，可以方便地完全移开门体，提高了配电柜的使用性能，便于配电柜的制作安装，现场使用以及后期维护和保养。随着配电柜结构设计理论的完善，配电柜在实际的配电系统中将会得到进一步的推广及应用，提高配电系统的安全运行水平，同时也能够提高配电系统的供电可靠性。

4 结论

配电柜在配电系统中具有重要的作用，需要加强对配电柜的结构设计，保证配电柜在实际运行的过程中不会出现安全问题，保证配电设备和配电系统运维人员的安全。本文详细对配电柜的结构设计理论进行了分析，对于提高配电柜的推广应用具有一定的价值。

参考文献：

[1]金封，鲍光海.智能配电箱系统设计[J].电器与能效管理技术，2017（11）：43-44.

[2]朱玉铄，姜铭.低压开关柜结构设计对电气性能的影响[J].科学技术创新，2017（12）：71.

[3]胡耀方.配电网开关柜的状态检修与实验研究[J].现代科学仪器，2018（5）：141-145.

作者简介：张瑶（1990-），男，汉族，江苏南京人，大专，助理工程师（二级建造师），目前从事配电柜研发设计生产安装工作。