随着金属封闭高压开关柜的推广使用,开关柜发热问题越来越突出,已经引发了一系列的事故或者故障,导致开关设备制造行业需要制定更有效的预防措施来避免此类问题的发生。而减少开关柜发热的根本方法就是改进开关柜设计、工艺或者材料。通过仿真验证设计、改进或优化的前提条件是对各种边界条件做了很大的简化,与开关柜实际运行情况有比较大的出入。因此,本文在温升试验的基础上,针对开关柜目前普遍运行的1250A和最大的额定电流3150A,对10kV开关柜进行了结构优化设计,直接为降低开关柜柜内温度提供了不同的措施,同时也尽可能的考虑降低企业的成本。1、分析开关柜的基本结构,找出主要热源:主回路的电接触和铜母线。再从散热的三种方式进行理论研究。2、10kV开关柜通过1250A电流时,从铜排规格、静触头、断路器梅花触头爪数、母线室大弯板开通风孔、断路器不同材料的触壁这些方面进行改进。铜排TMY10X80比TMY10X60更有安全、可靠;常规的椭圆形静触头替换为非标梯形触头,成本没有改变,好处是增加了静触头与铜排的接触面积,缓解了上分支和梅花触头点的温升;为了能降低断路器的温升,将梅花触头的爪数由8个增加为12个,使温升高点有有所缓解;母线室大弯板开通风孔与标准条件下相比,这种对流方式达到了预期的试验效果;断路器铜铝触壁取代纯铜触壁的可行性得到了验证,基本满足了温升要求,最重要的是为企业批量生产节约了成本。3、10kV开关柜通过大电流3150A时,开关柜的成本很高,所以替换材或者元件来改善温升的措施实际中不太可行。主要考虑对开关柜的结构进行通风优化设计,因此设计了七个方案来探究。其核心的思路是对流散热和强制换气散热。本文基于温升试验对10kV开关柜结构进行了优化设计,目前部分措施已经真正应用在实际的开关柜中,不仅为企业节约了成本,同时也缓解了温升问题带来的事故和故障。