摘要：成套开关设备在供电系统中负责电能的控制、保护、测量、转换和分配。由于成套开关设备深入到生产现场、公共场所、居民住宅等地点，可以说凡是使用电气设备的地方都应配备开关成套设备，而为了更好的发挥成套开关设备的功能，满足不同客户和使用条件环境的要求，就会涉及到成套方案的优化和一些特殊开关成套设备非标结构和方案设计，如何更好的优化方案和做出的非标设计满足实际工艺和理论标准等要求，最大限度提高开关柜的整体性能（实用性、美观性、人本性、经济性等）和品质，就需要我们优化和非标设计时要注意很多容易忽视的问题，从而达到理论和实际的完美结合，做出高性能品质的产品。
关键字： 成套设备 方案优化，非标设计 控制点 标准规范
开成套开关设备在供电系统中负责电能的控制、保护、测量、转换和分配。由于成套开关设备深入到生产现场、公共场所、居民住宅等地点，是电力系统中的枢纽设备，所以如何提高成套设备的性能，适应电力系统和用户要求，适应社会发展的需要，满足不同客户和使用条件环境的要求，就会涉及到成套方案的优化和一些特殊开关成套设备非标结构和方案设计，如何更好的优化方案和做出的非标设计满足实际工艺和理论标准等要求，最大限度提高开关柜的整体性能（实用性、美观性、人本性、经济性等）和品质，就需要我们优化和非标设计时要注意很多容易忽视的问题，从而达到理论和实际的完美结合。
我们先来了解下什么是方案优化和什么是非标设计，所谓的方案优化就是把原始设计中存在的一些不合理和不符合实际需要，存在的配合问题，参数选择问题，布置问题，成本浪费等因素找出更合理的方案加以改进和解决。所谓非标设计，就是不符合标准规范的柜体方案要求的设计，因为，每种柜型都有自己的结构和方案的标准要求，当设计方案在元件或者结构上的要求，标准方案没有和无法满足时，就要在标准方案的基础上做非标准方案的设计，以满足用户的要求。方案优化和非标设计在成套设备设计中一个非常重要的方面，因为，方案和用户要求都是标准的成熟的，符合规范和标准要求的，而标准方案是非常成熟的和符合要求的，就不会存在哪些影响品质和性能的根本问题，而恰恰是那些方案不合理，不属于标准结构和方案范围的才是问题最容易出现也最多的地方，因为它是根据实际需求的，没有完全论证的，不同设计人员考虑的因素不同的，可能是一次性的，短时间设计完成的产物，如何将方案优化和做好一些非标设计就成为成套设计生产的重点要素，我们必须全面了解的基础上，根据不同的客户要求，不同的使用环境条件，不同的工艺要求，不同的价格，不同的用电环境安全级别，不同的配电等级，使用者自身条件，水平等最基本的要素上来优化和做好非标方案设计。所以，我们在方案优化和非标设计中必须注意和把握一些相关问题。
首先：主电路方案优化、主要元件选择以及相关的柜型选择方面考虑。无论高压电器成套设备还是低压成套设备，系统方案是根本，所以主电路方案的优化是个关键，第一，在方案优化首先应确定负荷性质，设备近期和远期规划容量同时使用系数和季节性使用系数，其次，环境要求，网络短路电流，系统接地型式。第三，系统优化注意排列布局，系统方向，基本要求与建筑条件的配合。第四，优化容量参数，减少浪费和避免缺陷，数量统计和分布准确合理。第五，优化用户要求，选择符合用户使用要求的元件类型和柜体型号。在此基础上优化基本方案的系统基本元件类型参数，及配套柜型，注意柜型和元件类型和型号的匹配性，减少非标方案的出现和不符合电气规范的设计出现。然后论证方案的可行性，合理性。同时考虑用户的实际工程状况（例如，考虑用户环境在地下，和粉尘或带电粒子多的地方，选择密封性好，牢固可靠，不易磁化和击穿，零飞弧的开关，考虑建筑空间较小，选择体积较小的元件，考虑用户用在山上和高海拔或外部震动大的建筑内，选择抗震的元件和适应气压低和有凝露不会受影响的元件，考虑，用户放在二楼，下部不好进出线，考虑使用上部电缆桥架连接出线，考虑低压进线电流较大，尽量考虑用母线进线（密集型母线槽或普通母线桥），母线形式可根据实际布置情况和用户的经济状况，以及空间结构考虑。同时考虑用户的经济状况和资金状况选择适合的可靠的元件等）。把握好宏观（标准、规范，基本功能，实现要求等）和微观（用户，外部环境，条件，发展趋势等等）因素。同时要和柜体配合，确定是固定柜，固定分隔柜，抽屉柜，还是组合混装柜类别和具体型号，不是所有型号都符合这个系统，不是所有型号都能装这个类型元件，当然这些和电器元件的选择一样，要根据很多方面考虑的（比如：电连续性要求高低，比如低压的国产标准GCS抽屉柜，可以分11个标准一单元回路，而ABB的MNS只有标准的9个一单元回路，但是MNS可以做1/4单元抽屉和1/2单元抽屉，而GCS只有1/2单元抽屉）。对于非标设计在主电路方案上要把握好不同的设计规范，基本的系统要求，合理的参数范围，系统必须条件和元件， 结构上要参照标准的基础上进行改进，低压注意柜体形式和元件布置，高压注意五防连锁和安全距离等，尽量在标准柜型上做适当的改动，减少没有验证的结构类型的使用。
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其次，元件排布方案，具体电器元件结构形式和标准柜体结构及非标结构方案方面考虑：元件排布方案对成套设备的性能和品质也有很大影响，优化总要注意，抽屉柜中，大电流，大负荷的元件，重量比较重，而且进线或出线电缆也肯定很多很大，这时应尽量布置在柜体比较低的位置，这样电缆进出方便，也节省了电缆，而空间也节省了，排布尽量分配均匀，防止超出标准方案的设计，减少非标量，考虑用户使用的情况尽量把同一地方同一类别的放在一起，元件排布要考虑结构形式和承受情况及使用情况，同时电器元件结构形式选择也要和柜体相配（比如，抽屉类柜型本身就是提高电连续性，提高互换性，可操作性，和检修维护方便，而又选择了插拔式开关，插拔式开关没起到其应有的作用，当然有些特殊场合除外）元件排布符合元件本身要求，同时考虑到 混合安装所带来的问题，考虑空间结构，结构紧凑的尽量选择电气元件结构小，防护高，安装条件好的，考虑实际应用和条件等因素在基本元件类别下要注意配套附件的选择（安装端子，脱扣形式，保护形式等），元器件都很重很大的选焊接式结构的柜体，这样柜体性能会更牢靠稳定。结构选择要对开关柜型了解，防止不可能实现的方案配合出现 ，不是所有的元件适合所有的柜子，也不是所有的柜子，什么方案都能装，这是一个相互适应配合的结合体，也是相辅相成共同发展的体现。方案优化要全局考虑，考虑用户的实际使用和维护，（操作的元件考虑操作高度，位置。易损件的更换方便（熔芯等），元件拆卸位置的可操作性，接线端子的位置的合理性等等）。而非标的结构要注意很多要素，我们要遵循开关柜基本规范和符合国标和行标的基础上，考虑成本和品质，对一些细节问题把握好，提升开关柜的性能和品质。（比如，做非标方案要注意：1、材料要求方面：用户对基本壳体材料的要求，我们如何判断和控制，对图纸的理解深度和对要求的理，材料在设计加工中的分配，最终确定一个合理的符合客户使用条件，而不会造成浪费。2、工艺要求：焊接式柜体还是组装柜，是户内使用还是户外使用，户外使用初了按标准制作外，是否还有特殊要求3、箱体固定安装方式：明装还是暗装，固定方式是悬挂还是焊接，预埋要求，是否要求底盖分离，固定位置和固定件或开孔形式要求，底盖分离的连接形式。4、进出线方式。5、通风散热，内部防护等6、操作和维护方式：元件是不是全部正面操作，柜体是不时靠墙，不靠墙时元件可以考虑正反面布置，双面操作和维护或者正面操作，背面维护等。7、防护等级：
8、内部元件要求：内部元件的布置是否有特殊要求，常规的布置方式，元件多时的布置，特殊要求元件的安装布置要求等9、柜体尺寸：对实际元件的把握，结合甲方要求和使用条件和地点等因素。 10、设备实际使用环境：对实际使用环境做出客观的分析，在不同的条件和场合下，应采取的措施(潮湿，风沙，寒冷，炎热等）10、运动部件的设计：对于运动部件要考虑运动过程中产生的干涉现象，比如门上的深度较深元件，在转动防止与相关柜体碰到，接线后的实际深度，运动件对接线元件的位置和接线方式等影响，铰链的位置和开度，面板厚度和铰链的配合，锁杆的定位，元件手柄和操作杆的转动半径等。11、防止误碰和误操作以及安装和检修结合：要把操作者的使用摆在第一位，防止误操作和误碰，满足内部防护等级的同时，考虑人为因素的结构。 12、均衡性：考虑好实际的布局对重心，强度，牢固性，元件安装的变形等因素的考虑，以及节省装配材料成本的综合考量，对大的，重的元件，对散热大的元件，对要求预留通道的，对出线电缆多的等因素综合）来更好既满足柜体本身的规范和用户要求又提高使用性能。同时，我们设计也要考虑到现在厂家加工能力，精度，现在的工艺水平，能力等。
第三，从原理布置到使用性能和安全性能考虑。随着社会的发展，科技的进步，我们的方案越来越多，元器件的功能越来越强大，我们在方案优化时必循遵循原设计的基本要求，在符合国家和行业标准、规范的基础上，积极运用最新技术，新工艺，新产品（同型号的升级产品）选最适合和考虑用户成本的方案优化和进行非标方案设计，发挥元件的功能，满足使用性和安全性出发。低压方面而言：1、优化方案，调整元件和柜体结构尺寸，应该保证基本的安全空间，维修空间，更换空间，同时，元件故障不会对相临元件造成影响2、考虑实际用户系统载流容量和使用情况，对裕度把握好，不能完全否定和擅自更改，在合理的情况下留一定的过载裕度，不影响系统性能又对成本不会构成很大影响。3、对特殊元件使用的注意事项要清楚（比如油浸式电容有油盘和排油装置。。空气污染等级高的设备，空气湿度大的地方，相应对有飞弧，干燥度要求极高的电器，要有相应的抗电离和密封防潮措施等）4、低压的接地保护、接零保护的设计和安装验证。5、非标柜体结构强度和安装方式与要求的符合程度。6非标柜体的防护等级、机械冲击强度等技术指标的保证。高压成套设备而言：1、柜体结构强度能够保障一次操作而不引起而次侧元件误动作。2、柜体结构必须加强安全概念，和防止事故发生蔓延的措施，并保证发事故时不危机人的生命，特别是非标柜体设计要全面借鉴标准柜型考虑。3、必须保证一次侧不停电时，二次侧做任何检修和调整不会有安全隐患。4、满足电气设备“五防”的要求，特别是非标高压系统，一定要从单台到整个系统考虑，是否达到五防要求，五防结构是否准确性和可靠，是否存在操作后的失灵等问题，同时在使用，程序锁，电气闭锁（电磁锁、闭锁电磁铁等）来加强的前提下，还可以进入条件限制，身份识别，遥控检测闭锁等等考虑。5、非标柜体的零部件除了满足安装和承受柜体正常运行条件外，还应注意在各种故障条件下的满足条件，避免故障时的安全事故发生6、安装布置符合人体工程学和美观要求。
最后，社会效益和经济效益结合及创新方面。成套方案优化必循兼顾考虑企业的成本和经济效益，同时要考虑社会效益，尽量避免破会环境等有损社会效益的事情的发生。同时随着新技术的发展，新工艺的出现，新型材料，新替代品的推广我们要在产品优化和非标设计中体现创新的意识，完善性能、功能、提高质量的同时，为创新做好前瞻性工作。随着社会的发展，因用电量的日益增长和用电结构的变化，鼓使得电力供需矛盾越来越突出，使得降耗节能成为一个重要的目标，同时环境保护也成为产品发展的前提。我们在优化方案中必须考虑和非标设计时，必须长远考虑。
综述，社会在发展，对产品的性能和品质要求也在提升，如何更好的优化方案和做出的非标设计满足实际工艺和理论标准等要求，最大限度提高开关柜的整体性能（实用性、美观性、人本性、经济性等），就需要我们优化和非标设计时要注意很多容易忽视的问题，也是提升品质的根本所在。
参考文献
1 低压电器 （ 2007 8～12期）
2 中国电器工业协会电气设备机械结构分会主办 （多时达咨询2007 3~5）
3 机械工业信息研究院 （电气时代）（ 2007.8～12期）
4 国家标准 GB7251.1（型式实验和部分型式实验成套设备）GB3906-2006 GB14048.1本文网上收集
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希望对大家有用!hahah好坏自己理解！:handshake电气技术交流：74379838，希望多多交流提高自己。(非同行拒入）
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楼主好人，资料不错。学习了！ 谢谢！ :victory:
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非常精辟的论述 :victory: :victory:
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顶，好帖子
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楼上的老兄，那个论文好像我去年写过，发表过的文章，不过还是谢谢你在这里的讨论:D
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谢谢你在这里的讨论
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感谢楼主！！
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:lol 没看完,给设计院擦屁股?
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看完了，有提高，谢谢。
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