站所配电终端DTU主要结构的设计与分析

王长友，李乐

（科大智能，安徽 合肥 230000）

在国家的大力支持下，国家电网在近几年进入了快速发展期。伴随着国家电网的飞速发展，用于控制线路开关分合闸的站所配电终端的需求量也逐渐增大。2013年，国家电网与南方电网发行了《站所配电终端DTU通用技术规范》，明确了站所配电终端DTU的主要功能与外形尺寸，但是，规范中并未对DTU的内部结构进行明确规定，从而给站所配电终端DTU的升级与改造提供了足够的设计空间。

本文将把站所配电终端DTU整体结构分为两个部分，即箱体骨架结构与箱体操作键安装板结构，然后，针对各部分的结构功能需求，提供出几种不同的结构设计，并从多方面分析其设计特点。

1 箱体骨架结构设计与分析

箱体骨架结构的主要作用是安装各种板件，将各类模块、单元进行分隔以及保证箱体的稳定性。骨架结构设计为箱体的核心设计。在设计箱体骨架结构时，需要考虑三个因素，第一，箱体内部的空间利用率；第二，箱体结构稳定性；第三，生产成本。基于这三个因素，笔者提出两种骨架结构设计，即强化型稳定骨架结构设计与简化型骨架结构设计。笔者将在下文中为读者一一介绍，其设计特点。

第一种箱体骨架结构设计为强化型稳定骨架结构设计，其主要结构由4根竖梁和6根横梁组成。该设计在箱体内部的前方竖直安装2根竖梁，用于固定封板和各类操作按键；在箱体内部的后方竖直安装2根竖梁，用于固定端子排与走线槽。然后，该设计将4根竖梁的侧面通过螺钉螺母与6根横梁固定连接。其中，6根横梁分为两组，每组3个，横梁通过焊接的方式，固定在箱体的内部。

该设计利用4根竖梁和6根横梁的相互配合，在箱体内部形成了一个牢固的结合体，使箱体的稳定性大大增加，即使在箱体外壳上的所有敲落孔都被敲落的极限情况下，箱体的主体结构依然不会发生变形。但是，该设计的耗材较多，成本较高，另外，没有充分利用箱体内壁结构，造成了一定的浪费。

第二种骨架结构设计为简化型骨架结构设计，其结构主要由箱体内部安装的2根竖直的竖梁和各种型号的压铆螺钉，压铆螺母、小板件共同组成。该设计在箱体内部的两侧安装多个压铆螺钉，然后，通过螺钉螺母的固定连接方式，将2根竖梁固定在箱体内部的侧表面。这2根竖梁主要用于固定封板和操作按键。

另外，该设计在箱体内部的后表面焊接多个小板件和压铆螺母，小板件与压铆螺母相互配合，用于固定导轨和走线槽。其导轨和走线槽主要用于箱体内部端子的安装与各类导线的走线。另外，该设计在箱体内部侧表面上安装了压铆螺钉，可以用于固定各类安装板件，将各类模块、单元，并将模块、单元相互隔离。

该设计的优点是，充分地使用了箱体内壁上的设计空间，利用小型的压铆螺钉、压铆螺母、小板件，取代大型板件的设计，极大地缩小了成本。但是，该设计在箱体外壳上的所有敲落孔都被敲落的极限情况下，箱体的主体结构可能出现变形甚至坍塌的现象。

2 箱体操作键安装板结构设计与分析

站所配电终端DTU的操作键安装板的位置，位于站所配电终端DTU内部的前方的2根竖梁上。在设计操作键安装板时，需要考虑三个因素，第一，生产成本；第二，生产工艺；第三，是否方便修理或更换？笔者基于这三个影响因素，提供了两种不同的操作键安装板的结构设计。

第一种操作键安装板结构设计是内门结构设计，其结构由平板、铰链、圆柱锁组成。该设计的主体结构为平板，平板的一侧安装有铰链，另一侧安装有圆柱锁。该设计的安装位置位于箱体内部的前方的2根竖梁上；具体安装位置是平板一侧的铰链通过螺钉螺母与其中一根竖梁固定连接，平板另一侧的圆柱锁通过自身的锁舌将内门锁在另一根竖梁上。操作人员在需要转动内门时，可以通过转动圆柱锁，将内门打开。

该设计的优点是方便检查箱体内部结构，方便更换操作键。在箱体出现故障，需要维修时，操作人员可以通过转动圆柱锁，快速打开内门，进行维修。同样，在操作键出现损坏时，操作人员也可以通过同样的操作，及时进行维修更换。该设计的缺点是生产成本高，生产工艺较为复杂，工序时间较长。

第二种操作键安装板的结构设计是封板结构设计，其结构主要是1U（1U=44.5mm）封板、2U封板、3U封板。结构设计较为简单，在封板上直接打孔，将操作键安装在孔内。最后将封板通过螺钉螺母固定在箱体内部的前方的2根竖梁上。

该种结构设计的优点是成本低、工艺简单、工序时间短。其缺点是，在箱体出现故障，需要维修时，操作人员需要装卸封板，操作复杂，耗时长。

3 结语

综上所述，站所配电终端DTU的结构设计依然存在很大的提升空间，结构设计任重而道远。