浅谈低压抽出式开关柜（GCS）对结构的要求
低压成套开关设备在低压配电系统中完成电能的再分配，实现电网的控制、测量、保护、转换等作用。

一、低压抽出式开关柜的主要特点
低压抽出式开关柜由于没有刀开关缩小了元件安装空间，增加了柜内回路数，同时相同规格的抽屉可实现互换，在线路出现故障时可把备用抽屉及时换上，从而减少停电时间，故在低压成套设备中得到广泛应用。

无论是产量、品种、电气性能都超过了固定柜。

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，抽屉功能单元的划分合理，符合电气参数的要求。

框架采用8MF型开口型钢，型钢侧面分别有模数为20mm和100mm 的直径9.2mm的安装孔，使得框架组装灵活方便。

低压开关设备的整体结构是否合理涉及到四方面的电气性能要求：
1、绝缘配合
2、抗动热稳定性能
3、提高故障电弧的保护能力
4、温升
①加强设备的绝缘性能，有助于提高整体抗过电压的能力。

抽屉式开关设备的绝缘配合是按照设备的使用环境条件，安装于
供电系统位置（过电压类别），绝缘材料性能等因素决定最小电气间隙和爬电距离。

绝缘材料的组别是根据材料的漏电起痕指数(CTI)的数值范围划分为4类，材料组合别Ⅰ600≤CTI；Ⅱ400≤CTI<600；Ⅲ175≤CTI<400E；Ⅳ100≤CTI<175E,低压抽屉柜的绝缘件有很多，例如：绝缘子、母线夹以及采用聚碳酸脂工程塑料制成的功能板、二次接插件等,这些都影响柜体的整体绝缘性能。

有统计数字显示，我国的电器产品中有50%左右的事故是由于绝缘系统而引起的。

当然，如果在系统正常运行的情况下,绝缘件只要选择适当，质量符合要求,其电气性能仍是完全能满足要求的,毕竟电压等级并不高。

如果在4级污秽等级的条件下，绝缘件的选材应作为一个重点考虑，例如柜内主母线绝缘采用比标准性能高的爬电距离和电气间隙，用CTI值高的绝缘件等措施。

②柜体动热稳定性能是非常重要的。

尤其是在大电流情况下，对柜体的结构强度要求很高，一旦出现短路，柜体应具备承受短路电流的能力，因此首先应考虑水平主母排的固定方式及位置放置。

举个例子：300MW机组的大电厂低压进线电流普遍大于4000A，按工艺要求主母排为3X3（100X10），但在实际中是不会这样选取的，一般考虑单相按上下两层布置，每层2根80X10排,并且采用特制的绝缘母线夹进行固定，这样的结构设计，分散了短路电流对柜体的冲击，大大提高了柜体整体抗短路电流能力。

加强螺栓连接部位的接触压力，保证螺栓连接的转矩
和转角，也可抵抗短路电流的冲击。

③为了提高设备的故障电弧保护能力，在结构内部普遍采用金属隔板隔离防范措施，对带电导体的绝缘隔离，增设泄压通道，电弧检测装置等。

对柜体的要求就是：①防止触及相邻功能单元的危险部件；②防止固体外来物从成套设备的一个单元进入相邻的单元；③提供尽可能高的人身防护等级。

为此将柜体各功能室严格分开，主要分为功能单元室、母线室（水平母线室和垂直母线室）、电缆室等三部分，既防止了事故的扩散，又便于带电检修，这是低压抽屉柜结构设计的独到之处，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，柜顶增设泄压装置。

当故障电弧点燃时所产生的压力迫使泄压装置打开，灼热的气体排向柜顶，从而保证了人员安全。

此种被动电弧保护功能是在已经发生电弧不得已采取的措施，主要是保护人身安全，但却是柜体结构设计中不可缺少的重要环节。

④抽屉开关设备的温升也是考查柜体结构的一个重要指标。

柜内的温升与外壳的尺寸、外壳的安装形式、是否带通风槽以及通风槽的大小，内部水平隔板数，元器件的有效损耗及抽屉单元个数等参数有关。

如果过多地配备抽屉的个数,虽然可以完成安装，但却忽略了柜体的温升,尤其是在夏天，如果配电室通风不好,常常在使用过程中柜内温升过高而导致设备损坏引起绝缘破环，导致短
路事故。

上下通风槽的设计除了应满足温升的要求，还应考虑防护等级是否满足，柜体应充分考虑降容系数，否则极易引起温升过高，另外对于我们公司而言，条件允许时也应定期做温升试验。

以获得充足的数据，并对柜内结构做些必要的改进和调整。

三、抽屉功能单元的特点
抽屉功能单元由若干机械结构的功能部件构成，机构保证了抽屉有连接/试验/分离三位置。

分离位置：抽屉可推进拉出，位置显示"分离"，微动开关触点断开，试验闭锁，使开关不能合闸,抽屉可以推进；试验位置:从分离位置顺时针转动操作机构,抽屉向后移动,当定位钢球到试验位置时会发出"当"声音,此时一二次接通,辅助电路接通,微动开关接通,联接闭锁使主开关不能合闸,抽屉不能抽出；联接位置:抽屉锁定, 主开关合上后不能拉出,一二次处于工作状态,最后逆时针旋转显示装置的盖板,盖住操作机构的操作孔。

退出抽屉与以上相反。

相同规格的抽屉单元可灵活的互换。

抽屉机构的结构与电气联锁性能密切相关，合闸状态不能拉出抽屉，抽屉拉出位置不能合闸，并且抽屉拉出后，一次部分完全被绝缘件遮挡，手不可触及，可见，抽屉的结构充分考虑了人员的安全和可靠的电气联锁性能。

四、标准要求
我国低压成套开关设备执行GB7251.1-2005<<低压成套开关试验设备和低压成套设备第一部分：型式试验和部分型式试
验成套设备>>国家标准，从标准可以看出，重点是提高了设备的绝缘性能，以防止过电压产生的绝缘破坏而导致短路，同时要求验证设备的温升，防止柜内温度过高，对我国的低压成套开关设备的整体结构提出了更高的要求。

设备的结构是服从产品的电气性能，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。