广东省顺德开关厂有限公司
摘要：在电力系统中，高压开关柜是重要组成设备，其电气设计好坏对电力系统供电具有直接的影响作用，所以为了保障电力系统正常运行，切实提高电力系统运行效率，必须科学合理的对高压开关柜电气进行设计。本文首先介绍了电气设计的基本思路，并对其中的设计要点进行分析。
关键词：高压开关柜；电气设计
1、高压开关柜的电气设计基本思路
对于高压开关柜来说，其设计过程的基本思路就是利用逻辑思维对其进行设计。一个较好的设计，必须要采用逻辑控制的相关方法，保证电气的安全，并与生产过程的相关要求相符。这也就意味着在对高压开关柜进行设计时，首先，要使其和设计工艺原理相符，然后，还要确保设计好的产品安全性和可靠性较好，最后，还要保证设计好的产品和高压开关柜设计的国家要求相符。
2、高压开关柜的电气设计要点
高压开关柜主要是结合电气系统整体结构的相关组装图和接线图设计的。图中要将示例性组件具体组成部分和各个部分的具体位置以及相应接线方式和行线槽之间的具体关系反映出来。在设计时，要将装配图以及接线图设计成为完整系统，从而对各个部分的分段基础进行协调。在对电气控制系统进行设计时，要将各个结构具体的布局结合起来，对其整体性和紧凑性加以强调。如果在设计时，其空间允许，还要针对加热元件的相关电噪音，找出相应的解决方法，使噪音产生的几率降低，振动发生器要和其他组件之间保持一定的距离。在设计的过程中，还要对总控制柜中电源开关的具体安装位置进行充分考虑，设计时要坚持一定的原则，即操作方便，如果出现意外，急停控制开关设置在最为明显的位置上，能够立即操作。整体配置设计合理，才能保证装配的质量，才能不对电气控制系统的相关性能产生影响，从而保证业务可靠，方便进行调试和维护。
2.1电气设计的划分组件
对于各个电器元件而言，其安装位置是不同的，要保证电气控制系统的完整性，就要对其进行划分组件。在对组件进行划分时，要坚持一定的原则：
①要将具有类似功能的元件组合在一块；②将组件质检的具体连线数量尽可能减少，还要把接线关系较为密切的相关控制电器放置在同一组件之中；③将强弱电控制器分离开来，减少干扰；④为了保证整齐和美观，将外形尺寸以及重量都比较接近的电器放置在一起；⑤为了方便对电气控制系统进行检查和调试，要将经常需要进行调节与维护还有容易损坏的元件组合在一块。
2.2电气设计连线方式
在对电气控制柜的相关组件进行划分时，要将组件之间以及电气箱之间还有电气箱和被控制装置两者之间的具体连线方式进行调整。对于电气控制柜来说，其各个部分和组件之间的相关接线方式必须要遵循一定的原则：
①控制板和开关电气的进出线，一般情况下要用接线端头或者是接线鼻子进行连接，在对接线端头或者是接线鼻子进行选择时，其规格要结合电流大小还有进出线的数量决定。
②在电气柜以及控制柜还有柜（台）之间，它们和被控制设备之间，都要用接线端子排或者是工业联接器进行连接。
③在弱电控制组件以及印制电路板相关组件之间，要用类型不同的标准接插件进行连接。
④对于电气柜以及控制柜还有柜（台）之内的相关元件之间在连接时，能够用元件本身的相关接线端子进行直接连接，对于过渡连接线来说，要用端子排进行过渡连接，端头要用规格相同的接线端子进行处理。
2.3电气设计绝缘距离
在对开关柜进行设计时，必须要对绝缘距离进行重视，满足其要求：如果单单只将空气当做绝缘介质，并且海拔高度为1km，那么10kV相对地还有相和相之间，绝缘距离要不小于125mm，35kV的相对地还有相和相之间，绝缘距离要不小于300mm。如果海拔高度在1km以上，要按照相关要求对具体的绝缘距离进行修正。但是有的时候因为受到配电室具体地方的限制，制作出来的开关柜，其外形尺寸不能和绝缘距离的相关要求相符，因为需要从以下几个方面入手：
①在用金属进行封闭的高压开关柜中，采用的绝缘隔板必须要是非金属的，这样能够强化相间或者是相对地绝缘，从而使绝缘距离缩小。同时，还要注意10kV时，带电裸导体和该绝缘板之间要保持一定的距离，大于等于60mm。这种方法有一定的缺点，绝缘隔板受到使用环境的具体影响比较大，绝缘老化问题比较多。
②用热缩套管对高压带电导体进行热缩，在实践的过程中，10kV，其绝缘距离要大于等于100mm；35kV，其绝缘距离要大于等于200mm。这种方法的缺点是热缩套管也有着一定的绝缘老化问题存在，时间越久，其绝缘的强度也就会越低。
2.4电气设计爬电距离
对于供电部门来说，电力系统是最为核心的系统，不能因为追求可靠，向制造厂家要求苛刻，但是也不能忽视产品质量。高压开关柜之中的组件以及绝缘元件和外部的绝缘电距离要保持在Ⅱ级以上，对于纯瓷绝缘要保持在每千伏18mm，有机绝缘要保持在每千伏20mm。因此，必须要厂家将绝缘子伞群增加，同时，因为开关柜一般在比较潮湿的环境中进行使用，为了避免凝露现象的发生，要将带温控装置的相关加热器设置在开关柜之中的电缆室与断路器室中。
2.5电气设计五防联锁
五防联锁直接关系到开关柜运行的可靠性和安全性。国家对五防联锁已经做了明确的要求。因此，在对开关柜进行设计制造时，要遵循一定的原则：高压开关柜要防止意外短路、防止带负荷操作隔离开关以及防止带接地的相关电力传输还有防止带电进行合接地开关与防止误进带电间隔等。要想达到五防的效果，厂家在进行设计的时候就要关注这一点，认真设计，避免误操作的发生。
2.6电气设计升温处理
在对高压开关柜进行电气设计时，因为各个不同的电气元件在实际工作中，受热的程度不同，所以，国家相关部门对开关柜组件的升温做了明确要求，也就是开关柜内部的各个组件的相关温升必须要比该组件的相关标准要求低，针对能够触及到的外壳与盖板，其温升要小于等于20K，在额定电流以及频率的前提下，主回路的相关温升要遵守相关规定和要求。要想对温升做好处理，就要从以下几个方面入手：在制造时，要对高压开关柜的具体制造工艺加强，比如在母线搭接面上面镀银或者是烫锡；在设计时，要防止产生涡流现象或者是采用的材料不导磁；如果电流比较大，就要增设风冷装置。
2.7电气设计接地设计
对于高压开关柜来说，其元件全都属于高压带电体，在使用和检查的过程中，为了保护工作人员的生命安全，必须要做好接地设计工作。在对其进行接地设计时，一定要遵循以下两个原则：
①任何接地主线都必须是单一的；②要在高压开关柜的内部设计好专用的一条接地线，但是要和安装位置上的接地网做好连接工作。
2.8电气设计配电箱的设计
在对配电箱进行设计时，要结合实际的需求，将具有一定针对性的方案设计出来。在对配电箱元件进行选择时，要保证其能达到控制任务的相关要求，还要求配电箱设备具有一定先进性。要将成本控制好，不能一味只追求先进，从而导致不必要的成本浪费现象。
3结语
综上所述，由于我国电力行业的不断发展，高压开关柜竞争愈发激烈，用户对其要求不断提高。高压开关柜在设计时，要将市场作为导向，保证设计的人性化和合理化。设计人员要不断对国家相关标准进行学习，借鉴国外公司较为先进的相关设计经验，从而能够设计出较好、较安全的产品，只有这样才能保证在市场上占据一定的技术优势与产品优势，使电力企业能够在市场竞争中占据有利地位。
参考文献：
[1]郑银燕.试论高压开关柜的电气设计[J].科技致富向导，2013（20）.[2朱国谦.浅谈高压开关柜的设计[J].电气传动自动化，2009（05）.
[3袁耀辉.浅谈高压开关柜的设计[J].中国新技术新产品，2013（10）.