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中图分类号： [O244]
1.引言
箱式变电站是一种成套的配电设备，它是由高压柜、变压器以及低压柜整合而成的。如今在我国得到很好的发展，其数量在不断增加。这种配电装置不仅适合民生需要，而且在工业生产中也是应用广泛。当前俞加深化的城网改造中，箱式变电站作为城市建设里涉及最多的工程之一，设计结构调整显得尤为重要。在具体设计施工过程中，除了需要满足相关的供配电设计施工规程、规范外，要想使箱式变电站的设备安全、优质、高效运行，必须注意以下几方面问题：
2.箱体结构设计
箱式变电站总体布置主要有组合式和一体式两种形式。组合式分为三部分布置，组成“目”字型或“品”字型。而一体式是指以变压器为主体，熔断器及负荷开关等装在变压器箱体内，构成一体式布置（在采用IEC标准的国家被广泛采用）。“目”字型与“品”字型结构较为紧凑，特别是当变压器室排布多台变压器时，“品”字型布置较为有利，
在作“品”字型布置时结构上需要考虑以下几个问题：
a. 防凝露（高压开关和低压开關若表面出现凝露，会引起闪络放电）
b. 防发热（变压器发热会引起出力下降）
C. 防腐蚀（壳体在大气中容易受到腐蚀）
d. 防爆炸（万一发生内部故障，箱式变电站应能满足IECl330《高低压预装式变电站标准》规定的6条判据）。
箱式变电站的箱体呈现多样化，壳体的形状和颜色要尽量与外界环境协调。
箱体结构
欧式变电站的箱体是由：底座、外壳、顶盖三部分构成。
底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等，组焊或用螺栓连接固定成形；为满足通风、散热和进出线的需要、还应在相应的位置开出条形孔和大小适度的圆形孔。
箱体外壳、顶盖槽钢、角钢、钢板、铝合金板、彩钢板、水泥板等进行折弯、组焊或用螺钉、铰链或相关的专用附件连接成形。
不管那种材料的箱变壳体，按标准要求必须具备：防晒、防雨、防尘、防锈，防小动物（如蛇）等进入的五防功能。欧式变电站的壳体为防止炎热夏季强烈的日光辐射，其顶部一般都设有导热系数较低的隔热材料作填料。常用的填料有：岩棉板、聚苯乙烯泡沫塑料等。
在统一设计的传统“组合式变电站”中，一般在壳体中也填充隔热填料，这种方法目前大多数设计者已不在采用，这是因为：隔热填料虽然能防止炎热夏季强烈的日光辐射，同时也阻碍了变压器运行时产生大量热量的散发，所以设计者们除保留在壳体上冲百叶窗孔的方法外，同时采用加大散热面积、加强空气对流的方法散热，同时还可减少制造成本。
欧式箱变的表面处里： 欧式箱变表面处里的方法较多，我国北方大多采用传统的喷漆、烤漆、喷塑等方法进行处理；在我国南方经济发达地区，除采用上述方法外，还在水泥板结构的壳体外贴上彩色瓷砖，或贴贴面等方法进行表面处理，特别是置于住宅小区的箱变外观，与当地建筑物的风格更加协调、统一。
3.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。
4.通风方式
箱体的通风分为自然通风和机械强迫通风两种。从经济效益观点出发，应优先考虑自然通风，适当增加机械强迫排风措施。自然通风一般可在壳体上设置百叶窗里面加盖防尘网防沙土网与壳体采用焊接焊牢强迫排风有多种方法，如排风扇搅动箱内的热空气，或将基础下面坑道处的较冷空气送入室内，这样温差大些，散热效果较好。箱体内的冷却还可以采用液冷、热交换器、半导体制冷等形式，空调机冷却系统已用于对温湿度要求严格的户外密封箱体内，这种冷却系统可以装在箱体顶部，也可以做成薄型安装在箱体四壁，甚至像插箱一样可以直接在箱体内上架安装。冷却系统可以与加热器结合，箱体内部的潮气变成冷凝水流出箱外。在低温时，加热系统启动，同时也降低了箱体内的相对湿度。所以在控制温度的同时，实际上也控制了湿度。箱体有内外两个通风系统，在封闭的箱体内部，干净的空气在风机作用下反复循环；箱体外又有风机将空调散热器上的热量吹走。这两处风道的设计关系到箱体的散热效率，也是结构设计的重点内容。此外，箱式变电站要采取防日照措施，以防日照辐射使箱体内的温度上升形成气楼结构。
自然通风（自然进风、自然排风）方式是一种全面通风方式。自然通风是靠室内外的空气温度差而产生的热压来诱导空气流动。由于变压器室是高发热设备室，变压器散出大量的热量，底层冷空气被加热成热空气往上流动，导致室内产生负压，在室内形成与室外的压力差。室外空气从变压器室的底部进入室内，被室内的余热加热成热空气，然后从变压器室的上部排风口排到室外。自然通风的基本理论依据是全面通风理论。通过对室内全面通风换气，消除室内设备的热量，从而使室内的环境温度达到设计要求。根据有关规定和规范，自然通风计算仅考虑热压作用，不计人风压的影响。自然通风的计算：根据变压器散发的热量计算通风换气量，确定进排风口的位置及进排风量；计算进排风口的内外热压差；计算进排风口的面积。自然通风涉及的因素较多，计算方法也很多，并且还在不断的发展，在实际工程设计中。应力求计算方法简单可靠。通常在自然通风计算中，采用中和界法。本设计参照其计算方法计算。先假定中和界之后，进行排风面积的计算。利用这种方法经过反复计算才能确定最佳数据。中和界越往上，则排风口截面积越大；相反，中和界越往下，进风口面积就越大。为了计算方便，中和界往往采用在进排风口的中心面上，这样计算方法就更简便了。
6.结束语
箱式变电站有着广阔的使用范围，适用于城市公共配电、油田、工矿企业及施工场所等，户外箱式变电站是一种具有广阔应用前景的崭新的配电方式。
所以，户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，必须有针对性地提高设备的稳定性。
1.引言
箱式变电站是一种成套的配电设备，它是由高压柜、变压器以及低压柜整合而成的。如今在我国得到很好的发展，其数量在不断增加。这种配电装置不仅适合民生需要，而且在工业生产中也是应用广泛。当前俞加深化的城网改造中，箱式变电站作为城市建设里涉及最多的工程之一，设计结构调整显得尤为重要。在具体设计施工过程中，除了需要满足相关的供配电设计施工规程、规范外，要想使箱式变电站的设备安全、优质、高效运行，必须注意以下几方面问题：
2.箱体结构设计
箱式变电站总体布置主要有组合式和一体式两种形式。组合式分为三部分布置，组成“目”字型或“品”字型。而一体式是指以变压器为主体，熔断器及负荷开关等装在变压器箱体内，构成一体式布置（在采用IEC标准的国家被广泛采用）。“目”字型与“品”字型结构较为紧凑，特别是当变压器室排布多台变压器时，“品”字型布置较为有利，
在作“品”字型布置时结构上需要考虑以下几个问题：
a. 防凝露（高压开关和低压开關若表面出现凝露，会引起闪络放电）
b. 防发热（变压器发热会引起出力下降）
C. 防腐蚀（壳体在大气中容易受到腐蚀）
d. 防爆炸（万一发生内部故障，箱式变电站应能满足IECl330《高低压预装式变电站标准》规定的6条判据）。
箱式变电站的箱体呈现多样化，壳体的形状和颜色要尽量与外界环境协调。
箱体结构
欧式变电站的箱体是由：底座、外壳、顶盖三部分构成。
底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等，组焊或用螺栓连接固定成形；为满足通风、散热和进出线的需要、还应在相应的位置开出条形孔和大小适度的圆形孔。
箱体外壳、顶盖槽钢、角钢、钢板、铝合金板、彩钢板、水泥板等进行折弯、组焊或用螺钉、铰链或相关的专用附件连接成形。
不管那种材料的箱变壳体，按标准要求必须具备：防晒、防雨、防尘、防锈，防小动物（如蛇）等进入的五防功能。欧式变电站的壳体为防止炎热夏季强烈的日光辐射，其顶部一般都设有导热系数较低的隔热材料作填料。常用的填料有：岩棉板、聚苯乙烯泡沫塑料等。
在统一设计的传统“组合式变电站”中，一般在壳体中也填充隔热填料，这种方法目前大多数设计者已不在采用，这是因为：隔热填料虽然能防止炎热夏季强烈的日光辐射，同时也阻碍了变压器运行时产生大量热量的散发，所以设计者们除保留在壳体上冲百叶窗孔的方法外，同时采用加大散热面积、加强空气对流的方法散热，同时还可减少制造成本。
欧式箱变的表面处里： 欧式箱变表面处里的方法较多，我国北方大多采用传统的喷漆、烤漆、喷塑等方法进行处理；在我国南方经济发达地区，除采用上述方法外，还在水泥板结构的壳体外贴上彩色瓷砖，或贴贴面等方法进行表面处理，特别是置于住宅小区的箱变外观，与当地建筑物的风格更加协调、统一。
3.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。
4.通风方式
箱体的通风分为自然通风和机械强迫通风两种。从经济效益观点出发，应优先考虑自然通风，适当增加机械强迫排风措施。自然通风一般可在壳体上设置百叶窗里面加盖防尘网防沙土网与壳体采用焊接焊牢强迫排风有多种方法，如排风扇搅动箱内的热空气，或将基础下面坑道处的较冷空气送入室内，这样温差大些，散热效果较好。箱体内的冷却还可以采用液冷、热交换器、半导体制冷等形式，空调机冷却系统已用于对温湿度要求严格的户外密封箱体内，这种冷却系统可以装在箱体顶部，也可以做成薄型安装在箱体四壁，甚至像插箱一样可以直接在箱体内上架安装。冷却系统可以与加热器结合，箱体内部的潮气变成冷凝水流出箱外。在低温时，加热系统启动，同时也降低了箱体内的相对湿度。所以在控制温度的同时，实际上也控制了湿度。箱体有内外两个通风系统，在封闭的箱体内部，干净的空气在风机作用下反复循环；箱体外又有风机将空调散热器上的热量吹走。这两处风道的设计关系到箱体的散热效率，也是结构设计的重点内容。此外，箱式变电站要采取防日照措施，以防日照辐射使箱体内的温度上升形成气楼结构。
自然通风（自然进风、自然排风）方式是一种全面通风方式。自然通风是靠室内外的空气温度差而产生的热压来诱导空气流动。由于变压器室是高发热设备室，变压器散出大量的热量，底层冷空气被加热成热空气往上流动，导致室内产生负压，在室内形成与室外的压力差。室外空气从变压器室的底部进入室内，被室内的余热加热成热空气，然后从变压器室的上部排风口排到室外。自然通风的基本理论依据是全面通风理论。通过对室内全面通风换气，消除室内设备的热量，从而使室内的环境温度达到设计要求。根据有关规定和规范，自然通风计算仅考虑热压作用，不计人风压的影响。自然通风的计算：根据变压器散发的热量计算通风换气量，确定进排风口的位置及进排风量；计算进排风口的内外热压差；计算进排风口的面积。自然通风涉及的因素较多，计算方法也很多，并且还在不断的发展，在实际工程设计中。应力求计算方法简单可靠。通常在自然通风计算中，采用中和界法。本设计参照其计算方法计算。先假定中和界之后，进行排风面积的计算。利用这种方法经过反复计算才能确定最佳数据。中和界越往上，则排风口截面积越大；相反，中和界越往下，进风口面积就越大。为了计算方便，中和界往往采用在进排风口的中心面上，这样计算方法就更简便了。
6.结束语
箱式变电站有着广阔的使用范围，适用于城市公共配电、油田、工矿企业及施工场所等，户外箱式变电站是一种具有广阔应用前景的崭新的配电方式。
所以，户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，必须有针对性地提高设备的稳定性。