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【摘要】为了保证户外变电站的工作质量就需要对户外箱式变电站的设计更加严格，使其更能适应恶劣的外界环境。现就户外箱式变电站设计中应该注意的问题进行了分析总结。
【关键词】 户外；箱式变电站；箱壳设计
中图分类号：TM411文献标识码： A 文章编号：
户外箱式变电站是一种成套的配电装置，它是由高压电器、变压器以及低压电器整合而成的。鉴于它的应用领域广泛，如今在我国得到很好的发展，其数量在不断增加。為了保证这种配电装置的工作质量，本文就其箱壳设计的要点问题进行了分析。
一、户外箱式变电站概述
1、户外箱式变电站
箱式变电站是一种将中压开关设备、变压器、低压配电设备按照一定接线方案组合成一体的成套配电设备。它与常规的土建变电站相比，具有占地面积小、现场安装工作量少、安装周期短、可以自由移动、减少线路损耗、投资少等优点。因此，在国外得到了广泛应用，而目前在国内，随着城乡电网改造，箱式变电站得到更多用户的认可。
组合（箱式）变电站系三相交流50Hz，6~12KV的户内外组合式变配电成套装置。产品以合理设计手段，使高压开关设备﹑变压器。低压电器元件有机地组合在一起或几个箱体内。
主要用于城市的生活小区﹑ 工矿企业﹑ 矿山﹑ 油田﹑ 码头﹑ 机场。也可以作为各种建设工地的临时性供电设备。
2、技术要求
箱式变电站一般用于户外，因此在结构上必须采取一系列措施，要防止凝露，否则会引起闪络放电；要防发热，否则轻则引起设备功率下降，重则烧毁设备，要防腐蚀，因为外壳在户外风吹雨淋之下很容易受到腐蚀；要防水，否则雨水进入箱式变电站后，会影响设备正产工作；要防爆炸，主要是从人身安全方面考虑。由于箱式变电站经常用在生活小区等场所，还要考虑它的外观，增加美学特点，甚至还要对它进行人性化设计，如不能太高，以免影响人们的视线，也不能太低，以免有人爬到变电站顶上，造成危险。
二、户外箱式变电站箱壳设计中应注意的问题
1、户外变电站的机柜尺寸要符合标准
尺寸的要求是为了确保户外变电设备的技术规范性，只有具备了良好的规范性，才能有更好的兼容性，这对设备的工作、维护或维修都起一定的保障作用。因此，户外变电站的机柜设计尺寸必须按照国际电工委员会制定的三个标准草案来设计。设备的尺寸设计不规范可能带来工作或维护或者维修三方面的不便。就像螺丝和螺母的设计需要遵循一定的设计规则才能确保两者的完美吻合，确保两者的工作价值，户外变电站的机柜设计也需要满足一定的国际标准才行。
2、机柜的密封设计
设计时通常考虑的问题有结构问题、材料选择问题以及工艺问题。户外变电站的机柜的密封设计自然也需要从这三方面考虑。鉴于箱式变电站的工作环境是恶劣的外界环境，就需要从外界环境的恶劣因素上去挖掘其密封设计中要面对的问题。密封设计主要针对的外界因素是空气中的灰尘或砂粒等机械活性分子，这些物质的作用机制可以分为阻塞作用和腐蚀作用（腐蚀作用是由这些活性分子本身的腐蚀作用或者是其和空气中的水分或其他的化学物质发生反应产生有腐蚀作用物质而引起的）。外界的活性分子或其他物质进入到变电设备的不同的工作环境，它的影响机制也会不同。
箱式变电站的机柜设计的防护等级要达到IP55的要求。其具体含义就是“虽然不能保证完全防止尘埃等外界物质的进入，但要保证其进入量不会干扰变电设备的正常工作”。
户外像是变电站的机柜的密封设计还能保证其对一些生物因素的抗干扰能力。连水分子和其他活性物质都不能进入变电设备，这样自然界的大部分昆虫都难以进入变电设备。因此，密封性在一定程度上保证了设备对生物因素的抗干扰能力。此外，密封设置对设备的内部温度控制要求就更加严格。密封其散热能力自然受到一定影响，因此，要加强设备的温度控制。
为了使得户外变电站的设计密封性达到标准要求，加强在设备的材料选择和工艺选择以及结构设计上的慎重性，会有事半功倍的效果。
3、户外箱式变电站机柜的材料和表面涂层的选择
对机柜的材料的选择不仅要保证其结构设计上的要求还要保证其在室外的恶劣环境下的稳定性，这就要求机柜材料具有良好的抗腐蚀性和对外界机械力的承受能力。符合这种要求的材料可以选择不锈钢或者复合钢板。倘若为了降低设备成本选择了普通的钢材，但为了确保设备对恶劣环境的抵抗能力，对材料的表面涂层和采取的工艺的选择必须更加慎重。对涂层的要求是：保证其稳定性、结构紧密性、无孔性以及不透介质性；与材料金属有较强的粘合力；表面硬度要高，对外界机械力承受能力强；在金属表面的分布要均匀（这不仅保证了设备的美观，还保证了其对外界抵抗力的均一性，避免因设备的薄弱环节影响整个设备的正常工作）。机柜内部的材料也要保证其具有较强的腐蚀能力或者有较强的抗腐蚀涂层。塑料涂层比油漆有更好的抗腐蚀性，并且前者更加紧密，其对外界物质的侵入有更好的阻止作用，这还体现在塑料涂层相对低的吸水性和透气性的特性上，此外，塑料涂层的机械强度也更强。此外，涂层工艺的选择，对设备的抗腐蚀能力的影响也是很重大的。现在比较先进的涂层工艺是静电喷塑工艺。考虑到塑料涂层的优点，这种工艺也更加为人们所重视。
4、机柜内湿度和温度的控制
湿度和温度会给一些物质的化学活性以及一些菌类生物提供更好的生活环境。湿热环境对变电设备的影响是不可小觑的。众所周知，温度的提高会使得分子运动更加剧烈，分子扩散更加明显和剧烈，此外，还可能使得一些材料的缝隙相对扩大，这就为一些小分子进入设备创造了有利条件。此外，温度还是影响化学反应的一个重要因素，高温会加快一些腐蚀反应的反应速率，使得其腐蚀作用更加剧烈。高湿会影响空气的导电能力，从而对变电设备产生不利的影响。总之，湿热对电子设备的危害可从四个方面考虑：腐蚀作用（针对金属材料而言）、性能变坏（针对非金属材料而言，如绝缘材料的老化）、极性介质（水）引入的影响和生物因素的影响（霉菌的生长）。
机柜的密封设计没有达到组织潮湿空气进入设备的技术要求，因此，其不能保证设备对工作环境的湿度要求；而设备内部的温度也会因为太阳或者设备工作放热的影响往往有逐渐升高的趋势，而设备的工作环境对温度是有一定的阈值要求的，倘若温度一直升高，不仅会影响设备的正常工作，还可能带来安全隐患，导致火灾等重大灾害的产生。而变电设备的工作环境温湿度过低，又会影响其正常工作。因此，为了保证变电设备的正常工作就应该注意设备内部的温度和湿度控制。
户外箱式变电站的温度湿度控制可以通过结合冷却系统和加热器来实现。通过两者的协调作用来确定设备的工作环境的湿度和温度的稳定性。由于温度和湿度之间存在着一定的联系，对其中一方面的控制也会对另一方产生影响。若设备的工作环境是高温高湿型，就可以通过空调制冷来控制其工作温度，同时其还有抽湿作用，从而维持设备工作环境的温度湿度在阈值之内，保证其正常工作；若其工作环境是低温型，加热系统也会降低其工作环境的相对湿度，从而保证其工作环境的合格性。此外，为了提高设备的散热效率，对风道的设计至关重要。风道的设计既要保证设备内循环空气是干净的合格的，还要将散热器上的热量送到设备外。
结束语
外箱式变电站的设计要考虑多方面的环境因素影响，从材料的选择、工艺的选择以及结构的设计上，有针对性地提高设备的环境稳定性。
参考文献
[1] 邵劲光. 智能型户外箱式变电站结构设计中应考虑的问题[J]. 东北电力技术. 2005(09)
[2] 施海清. 箱式变电站的特点及设计方案优化研究[J]. 知识经济. 2011(01)
[3] 罗晖. 箱式变电站及其在设计中的若干问题探讨[J]. 科技资讯. 2009(18)
【关键词】 户外；箱式变电站；箱壳设计
中图分类号：TM411文献标识码： A 文章编号：
户外箱式变电站是一种成套的配电装置，它是由高压电器、变压器以及低压电器整合而成的。鉴于它的应用领域广泛，如今在我国得到很好的发展，其数量在不断增加。為了保证这种配电装置的工作质量，本文就其箱壳设计的要点问题进行了分析。
一、户外箱式变电站概述
1、户外箱式变电站
箱式变电站是一种将中压开关设备、变压器、低压配电设备按照一定接线方案组合成一体的成套配电设备。它与常规的土建变电站相比，具有占地面积小、现场安装工作量少、安装周期短、可以自由移动、减少线路损耗、投资少等优点。因此，在国外得到了广泛应用，而目前在国内，随着城乡电网改造，箱式变电站得到更多用户的认可。
组合（箱式）变电站系三相交流50Hz，6~12KV的户内外组合式变配电成套装置。产品以合理设计手段，使高压开关设备﹑变压器。低压电器元件有机地组合在一起或几个箱体内。
主要用于城市的生活小区﹑ 工矿企业﹑ 矿山﹑ 油田﹑ 码头﹑ 机场。也可以作为各种建设工地的临时性供电设备。
2、技术要求
箱式变电站一般用于户外，因此在结构上必须采取一系列措施，要防止凝露，否则会引起闪络放电；要防发热，否则轻则引起设备功率下降，重则烧毁设备，要防腐蚀，因为外壳在户外风吹雨淋之下很容易受到腐蚀；要防水，否则雨水进入箱式变电站后，会影响设备正产工作；要防爆炸，主要是从人身安全方面考虑。由于箱式变电站经常用在生活小区等场所，还要考虑它的外观，增加美学特点，甚至还要对它进行人性化设计，如不能太高，以免影响人们的视线，也不能太低，以免有人爬到变电站顶上，造成危险。
二、户外箱式变电站箱壳设计中应注意的问题
1、户外变电站的机柜尺寸要符合标准
尺寸的要求是为了确保户外变电设备的技术规范性，只有具备了良好的规范性，才能有更好的兼容性，这对设备的工作、维护或维修都起一定的保障作用。因此，户外变电站的机柜设计尺寸必须按照国际电工委员会制定的三个标准草案来设计。设备的尺寸设计不规范可能带来工作或维护或者维修三方面的不便。就像螺丝和螺母的设计需要遵循一定的设计规则才能确保两者的完美吻合，确保两者的工作价值，户外变电站的机柜设计也需要满足一定的国际标准才行。
2、机柜的密封设计
设计时通常考虑的问题有结构问题、材料选择问题以及工艺问题。户外变电站的机柜的密封设计自然也需要从这三方面考虑。鉴于箱式变电站的工作环境是恶劣的外界环境，就需要从外界环境的恶劣因素上去挖掘其密封设计中要面对的问题。密封设计主要针对的外界因素是空气中的灰尘或砂粒等机械活性分子，这些物质的作用机制可以分为阻塞作用和腐蚀作用（腐蚀作用是由这些活性分子本身的腐蚀作用或者是其和空气中的水分或其他的化学物质发生反应产生有腐蚀作用物质而引起的）。外界的活性分子或其他物质进入到变电设备的不同的工作环境，它的影响机制也会不同。
箱式变电站的机柜设计的防护等级要达到IP55的要求。其具体含义就是“虽然不能保证完全防止尘埃等外界物质的进入，但要保证其进入量不会干扰变电设备的正常工作”。
户外像是变电站的机柜的密封设计还能保证其对一些生物因素的抗干扰能力。连水分子和其他活性物质都不能进入变电设备，这样自然界的大部分昆虫都难以进入变电设备。因此，密封性在一定程度上保证了设备对生物因素的抗干扰能力。此外，密封设置对设备的内部温度控制要求就更加严格。密封其散热能力自然受到一定影响，因此，要加强设备的温度控制。
为了使得户外变电站的设计密封性达到标准要求，加强在设备的材料选择和工艺选择以及结构设计上的慎重性，会有事半功倍的效果。
3、户外箱式变电站机柜的材料和表面涂层的选择
对机柜的材料的选择不仅要保证其结构设计上的要求还要保证其在室外的恶劣环境下的稳定性，这就要求机柜材料具有良好的抗腐蚀性和对外界机械力的承受能力。符合这种要求的材料可以选择不锈钢或者复合钢板。倘若为了降低设备成本选择了普通的钢材，但为了确保设备对恶劣环境的抵抗能力，对材料的表面涂层和采取的工艺的选择必须更加慎重。对涂层的要求是：保证其稳定性、结构紧密性、无孔性以及不透介质性；与材料金属有较强的粘合力；表面硬度要高，对外界机械力承受能力强；在金属表面的分布要均匀（这不仅保证了设备的美观，还保证了其对外界抵抗力的均一性，避免因设备的薄弱环节影响整个设备的正常工作）。机柜内部的材料也要保证其具有较强的腐蚀能力或者有较强的抗腐蚀涂层。塑料涂层比油漆有更好的抗腐蚀性，并且前者更加紧密，其对外界物质的侵入有更好的阻止作用，这还体现在塑料涂层相对低的吸水性和透气性的特性上，此外，塑料涂层的机械强度也更强。此外，涂层工艺的选择，对设备的抗腐蚀能力的影响也是很重大的。现在比较先进的涂层工艺是静电喷塑工艺。考虑到塑料涂层的优点，这种工艺也更加为人们所重视。
4、机柜内湿度和温度的控制
湿度和温度会给一些物质的化学活性以及一些菌类生物提供更好的生活环境。湿热环境对变电设备的影响是不可小觑的。众所周知，温度的提高会使得分子运动更加剧烈，分子扩散更加明显和剧烈，此外，还可能使得一些材料的缝隙相对扩大，这就为一些小分子进入设备创造了有利条件。此外，温度还是影响化学反应的一个重要因素，高温会加快一些腐蚀反应的反应速率，使得其腐蚀作用更加剧烈。高湿会影响空气的导电能力，从而对变电设备产生不利的影响。总之，湿热对电子设备的危害可从四个方面考虑：腐蚀作用（针对金属材料而言）、性能变坏（针对非金属材料而言，如绝缘材料的老化）、极性介质（水）引入的影响和生物因素的影响（霉菌的生长）。
机柜的密封设计没有达到组织潮湿空气进入设备的技术要求，因此，其不能保证设备对工作环境的湿度要求；而设备内部的温度也会因为太阳或者设备工作放热的影响往往有逐渐升高的趋势，而设备的工作环境对温度是有一定的阈值要求的，倘若温度一直升高，不仅会影响设备的正常工作，还可能带来安全隐患，导致火灾等重大灾害的产生。而变电设备的工作环境温湿度过低，又会影响其正常工作。因此，为了保证变电设备的正常工作就应该注意设备内部的温度和湿度控制。
户外箱式变电站的温度湿度控制可以通过结合冷却系统和加热器来实现。通过两者的协调作用来确定设备的工作环境的湿度和温度的稳定性。由于温度和湿度之间存在着一定的联系，对其中一方面的控制也会对另一方产生影响。若设备的工作环境是高温高湿型，就可以通过空调制冷来控制其工作温度，同时其还有抽湿作用，从而维持设备工作环境的温度湿度在阈值之内，保证其正常工作；若其工作环境是低温型，加热系统也会降低其工作环境的相对湿度，从而保证其工作环境的合格性。此外，为了提高设备的散热效率，对风道的设计至关重要。风道的设计既要保证设备内循环空气是干净的合格的，还要将散热器上的热量送到设备外。
结束语
外箱式变电站的设计要考虑多方面的环境因素影响，从材料的选择、工艺的选择以及结构的设计上，有针对性地提高设备的环境稳定性。
参考文献
[1] 邵劲光. 智能型户外箱式变电站结构设计中应考虑的问题[J]. 东北电力技术. 2005(09)
[2] 施海清. 箱式变电站的特点及设计方案优化研究[J]. 知识经济. 2011(01)
[3] 罗晖. 箱式变电站及其在设计中的若干问题探讨[J]. 科技资讯. 2009(18)