配電箱

配電箱是電氣裝備，具有體積小、安裝簡便，技術(shù)性能特殊、位置固定，配置功能獨特、不受場地限制，應(yīng)用比較普遍，操作穩(wěn)定可靠，空間利用率高，占地少且具有環(huán)保效應(yīng)的特點。

配電箱數(shù)據(jù)上的海量參數(shù)，一般是構(gòu)成低壓林按電氣接線，要求將開關(guān)設(shè)備、測量儀表、保護電器和輔助設(shè)備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上，構(gòu)成低壓配電箱。正常運行時可借助手動或自動開關(guān)接通或分斷電路。

用途

配電箱具有體積小、安裝簡便，技術(shù)性能特殊、位置固定，配置功能獨特、不受場地限制，應(yīng)用比較普遍，操作穩(wěn)定可靠，空間利用率高，占地少且具有環(huán)保效應(yīng)的特點。是指揮供電線路中各種元器件合理分配電能的控制中心，是可靠接納上端電源，正確饋出荷載電能的控制環(huán)節(jié)，也是獲取用戶對供電質(zhì)量滿意與否的關(guān)鍵。提高動力配電箱的操作可靠性，是創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的目標。

配電箱的用途：合理的分配電能，方便對電路的開合操作。有較高的安全防護等級，能直觀的顯示電路的導(dǎo)通狀態(tài)。

分類

常用的配電箱有木制和金屬制兩種，因為金屬配電箱防護等級要高一些，所以還是金屬的用的比較多。

按結(jié)構(gòu)特征和用途分類：

（1）固定面板式開關(guān)柜，常稱開關(guān)板或配電屏。它是一種有面板遮攔的開啟式開關(guān)柜，正面有防護作用，背面和側(cè)面仍能觸及帶電部分，防護等級低，只能用于對供電連續(xù)性和可靠性要求較低的工礦企業(yè)，作變電室集中供電用。

（2）防護式（即封閉式）開關(guān)柜，指除安裝面外，其它所有側(cè)面都被封閉起來的一種低壓開關(guān)柜。這種柜子的開關(guān)、保護和監(jiān)測控制等電氣元件，均安裝在一個用鋼或絕緣材料制成的封閉外殼內(nèi)，可靠墻或離墻安裝。柜內(nèi)每條回路之間可以不加隔離措施，也可以采用接地的金屬板或絕緣板進行隔離。通常門與主開關(guān)操作有機械聯(lián)鎖。另外還有防護式臺型開關(guān)柜（即控制臺），面板上裝有控制、測量、信號等電器。防護式開關(guān)柜主要用作工藝現(xiàn)場的配電裝置。

（3）抽屜式開關(guān)柜。這類開關(guān)柜采用鋼板制成封閉外殼，進出線回路的電器元件都安裝在可抽出的抽屜中，構(gòu)成能完成某一類供電任務(wù)的功能單元。功能單元與母線或電纜之間，用接地的金屬板或塑料制成的功能板隔開，形成母線、功能單元和電纜三個區(qū)域。每個功能單元之間也有隔離措施。抽屜式開關(guān)柜有較高的可靠性、安全性和互換性，是比較先進的開關(guān)柜，開關(guān)柜多數(shù)是指抽屜式開關(guān)柜。它們適用于要求供電可靠性較高的工礦企業(yè)、高層建筑，作為集中控制的配電中心。

（4）動力、照明配電控制箱。多為封閉式垂直安裝。因使用場合不同，外殼防護等級也不同。它們主要作為工礦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的配電裝置。

結(jié)構(gòu)

配電箱結(jié)構(gòu)分兩種

1、焊接結(jié)構(gòu) [3]  ：簡單的把鈑金件經(jīng)過裁剪、折彎、開孔然后焊接起來。

2、拼裝結(jié)構(gòu)：把鈑金件分開加工，每個部件加工好以后在組裝，用螺絲和三通加固鎖死，外觀漂亮，操作簡單，可以節(jié)約大量的運輸成本。

配電箱和配電柜、配電盤、配電屏、電器柜等，是集中安裝開關(guān)、儀表等設(shè)備的成套裝置。

原理

配電箱是按電氣接線要求將開關(guān)設(shè)備、測量儀表、保護電器和輔助設(shè)備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上，構(gòu)成低壓配電箱。正常運行時可借助手動或自動開關(guān)接通或分斷電路。故障或不正常運行時借助保護電器切斷電路或報警。借測量儀表可顯示運行中的各種參數(shù)，還可對某些電氣參數(shù)進行調(diào)整，對偏離正常工作狀態(tài)進行提示或發(fā)出信號。

原因

1．1環(huán)境溫度對低壓電器影響引起的故障

配電箱中的低壓電器，由熔斷器、交流接觸器、剩余電流動作保護器、電容器及計量表等組成。周圍空氣溫度的上限不超過40℃；周圍空氣溫度24h的平均值不超過35℃；周圍空氣溫度的下限不低于-5℃或-25℃。

農(nóng)網(wǎng)改造的配電箱在室外運行，它不但受到陽光的直接照射產(chǎn)生高溫，同時運行中自身也會產(chǎn)生熱量，所以在盛夏高溫季節(jié)，箱體內(nèi)的溫度將會達到60℃以上，這時的溫度大大超過了這些電器規(guī)定的環(huán)境溫度。

1．2產(chǎn)品質(zhì)量引起的故障

在農(nóng)網(wǎng)改造中當時由于需求的配電箱數(shù)量大、施工期短，配電箱廠需要有關(guān)低壓電器的供貨時間急且數(shù)量多，因而產(chǎn)生了對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不嚴格的現(xiàn)象，造成了一些產(chǎn)品投入運行后不久就發(fā)生故障。如有些型號交流接觸器在配電箱投運后不久，就因接觸器合閘線圈燒壞，而無法運行。

1．3配電箱內(nèi)電器選擇不當引起的故障

由于在制造時對交流接觸器容量選擇不很恰當，對不同出線回路安裝同容量的交流接觸器，且未考慮到三相負荷的不平衡情況，而未能將部分出線接觸器電流等級在正常選擇型號基礎(chǔ)上，提高一個電流等級選擇。

改進

2．1對于配電變壓器容量在100kV·A及以上的配電箱體，在箱內(nèi)散熱窗靠側(cè)壁處，應(yīng)考慮到安裝溫控繼電器（JU-3型或JU-4超小型溫度繼電器）和軸流風(fēng)機，安裝在控制電器板上方左側(cè)面的箱體上，以便使箱內(nèi)溫度達到一定值時（如40℃）能自動啟動排氣扇，強行排出熱量以使箱體散熱。

2．2采用保護電路防止配電箱供電的外部電路故障的發(fā)生。選擇體積較小的智能缺相保護器，如可選用DA88CM-II型電機缺相保護模塊（上海產(chǎn)品）安裝于配電箱內(nèi)以防止因低壓缺相運行而燒壞電動機。

2．3改進原配電箱的低壓電容器組的接線方式，將其安裝位置由交流接觸器上樁頭，改成接在配電箱低壓進線與計量表計之間。防止因運行中電容器電路發(fā)生缺相故障或電容器損壞時，造成計量裝置計量不準確。此外，電容器選擇型號應(yīng)為BSMJ系列產(chǎn)品，以保證元件質(zhì)量可靠、安全運行。

2．4若新增柱上配電臺架，在制作配電箱外殼時，可選2mm厚的不銹鋼板材，并適當按比例放大配電箱尺寸（在農(nóng)改工程使用的JP4—100/3W型基礎(chǔ)上，在原箱體寬度方向尺寸上增大約100mm，即由原680mm改為780mm。改進后的配電箱體外形尺寸為：1300mm×780mm×500mm），以便增加各分路出線之間、出線與箱體外殼的電氣安全距離，這樣有利于農(nóng)電工的操作維護和更換熔件，同時也可散熱。

2．5選用節(jié)能型交流接觸器（類似CJ20SI型）產(chǎn)品，并注意交流接觸器線圈電壓與所選剩作電流動作保護器的相對應(yīng)接線端子相連，注意進行正確的負載匹配。選擇交流接觸器時，應(yīng)選用其絕緣等級為A級及以上產(chǎn)品，必須保證其主回路觸點的額定電流應(yīng)大于或等于被控制的線路的負荷電流。接觸器的電磁線圈額定電壓為380V或220V。

2．6剩余電流動作保護器的選用。必須選用符合GB 6829《剩余電流動作保護器的一般要求》標準、并經(jīng)中國電工產(chǎn)品認證委員會認證合格的產(chǎn)品。可選用類似LJM（J）系列節(jié)電型、且是低靈敏度的延時型保護器。保護器裝置的方式要符合國家GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》標準。漏電保護器的分斷時間，當漏電電流為額定漏電電流時，其動作時間不應(yīng)大于0.s。

2．7配電箱的進出線選用低壓電纜，電纜的選擇應(yīng)符合技術(shù)要求。例如30kVA、50kVA變壓器的配電箱的進線使用VV22-35×4電纜，分路出線使用同規(guī)格的VLV22-35×4電纜；80kVA、100kVA變壓器的配電箱的進線分別使用VV22-50×4、VV22-70×4電纜，分路出線分別使用VLV22-50×4、VLV22-70×4電纜，其電纜與銅鋁接線鼻壓接后再用螺栓與配電箱內(nèi)接線樁頭連接。

2．8熔斷器（RT、NT型）的選用。配電變壓器的低壓側(cè)總過流保護熔斷器的額定電流，應(yīng)大于配電變壓器的低壓側(cè)額定電流，一般取額定電流的1.5倍，熔體的額定電流應(yīng)按變壓器允許的過負荷倍數(shù)和熔斷器特性確定。出線回路過流保護熔斷器的熔體額定電流，不應(yīng)大于總過流保護熔斷器的額定電流，熔體的額定電流按回路正常最大負荷電流選擇，并應(yīng)躲過正常的尖峰電流。

2．9為了對農(nóng)村低壓電網(wǎng)無功功率進行分析，在箱內(nèi)安裝一只DTS（X）系列的有功、無功二合一多功能電能表（安裝在計量表計板側(cè)），用于更換原安裝的三只單相電能表（DD862系列表計），以便于對負荷的在線運行監(jiān)測。

產(chǎn)品選購

在國內(nèi)供配電系統(tǒng)中配電柜的型號有很多種，它們的柜體結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)都有所不同。在下列因素的影響下，設(shè)計好的圖紙經(jīng)常需要修改，甚至是重新設(shè)計，這樣不但影響了供配電系統(tǒng)的施工計劃，還給配電柜廠家按時保質(zhì)完成配電柜的生產(chǎn)帶來了一定的困擾。

影響已設(shè)計好的圖紙變更的因素有如下幾點：

1.配電柜廠家向用戶推薦自己生產(chǎn)的也許并不適合用戶的產(chǎn)品。

2.設(shè)計院對某些新推出的柜型并不太了解只是根據(jù)用戶要求進行設(shè)計。

3.用戶對自己的需求并不十分了解，選擇柜型時不能根據(jù)自己所需進行選擇。

為解決上述問題，滿足用戶所需較準確選擇配電柜具體型號，下面針對國內(nèi)供配電系統(tǒng)中常用的低壓配電柜的特點進行分析。

下面對上述進口配電柜的柜體結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)進行分析。

國產(chǎn)配電柜的主要特點是國內(nèi)廠家所生產(chǎn)的同類型配電柜的具體型號不一致，配電柜的具體結(jié)構(gòu)也有所區(qū)別，配電柜內(nèi)所安裝的主要電器元件可為進口知名品牌也可為國產(chǎn)品牌。

下面對相關(guān)技術(shù)參數(shù)進行說明。

1.主母線最大額定電流：主母線最大能夠承載的電流的額定值。

2.額定短時耐受電流：由生產(chǎn)廠家給出的,成套設(shè)備中某條電路在國家標準GB7251.1-2005中8.2.3規(guī)定的試驗條件下能安全承載的短時耐受電流方均根值。

3.峰值短時耐受電流：在規(guī)定試驗條件下，生產(chǎn)廠家規(guī)定此電路能夠圓滿地承受的峰值電流。

4.外殼防護等級：根據(jù)IEC60529-1989標準由成套設(shè)備提供的防止觸及帶電部件，以及外來固體的侵入和液體的進入的等級。具體等級劃分詳見IEC60529標準。

5.內(nèi)部分隔方式：根據(jù)IEC60529-1989標準，為保護人身安全，將開關(guān)柜獨立劃分成幾個隔室的不同方式。

不同型號的配電柜之間的技術(shù)參數(shù)都有很大不同，而進口配電柜的技術(shù)參數(shù)基本都優(yōu)于國產(chǎn)配電柜，但并不能認為進口配電柜就一定比國產(chǎn)配電柜好。

下面根據(jù)實際工作經(jīng)驗,談以下幾點：

1.進口配電柜是在國外研制開發(fā)的，一般都是針對全球供配電市場銷售。由于每個國家對供配電系統(tǒng)的要求以及習(xí)慣都不太一樣，所以進口配電柜并不一定完全適用在國內(nèi)市場。

2.進口配電柜所采用的主要電器元件均為進口品牌產(chǎn)品，有的柜體或一些柜體輔件必須國外進口，這樣造成進口配電柜的價格一般都比國產(chǎn)配電柜高出很多。

3.進口配電柜的技術(shù)參數(shù)雖然很高，但大多數(shù)情況只運用了一部分，甚至于根本沒法運用。例如進口配電柜一臺柜能安裝的回路數(shù)比國產(chǎn)配電柜的都多，但那是在降低了回路容量的前提下才能達到，在大多數(shù)情況下是滿足不了用戶需要。

4.國產(chǎn)配電柜的技術(shù)參數(shù)雖然比進口配電柜的低，但在國內(nèi)大多數(shù)供配電系統(tǒng)中已經(jīng)能夠滿足用戶需要。

5.在配電柜的質(zhì)量上，只要廠家嚴格按照3C的要求進行生產(chǎn)、檢驗，國內(nèi)的配電柜的質(zhì)量并不一定比進口配電柜的質(zhì)量差。

綜上所述，在選擇配電柜的型號時，應(yīng)做到如下幾點：

1.了解用戶所需，根據(jù)實際情況選擇最適合用戶的柜型。

2.盡量采用國內(nèi)知名廠家的國產(chǎn)柜型，不能盲目選擇技術(shù)參數(shù)比較高的進口配電柜，這樣易造成資源浪費。

3.由于進口配電柜中所采用的主要元器件的品牌與柜體是一致的。所以選擇進口配電柜時，應(yīng)注意主要元器件的參數(shù)，它必須能滿足用戶需要。

注意事項

（1）施工用電配電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱，并按照“總-分-開”順序作分級設(shè)置，并形成“三級配電”模式。

（2）施工用配電系統(tǒng)各配電箱、開關(guān)箱的安裝位置要合理?？偱潆娤湟M量靠近變壓器或外電源處，以便電源的引入。分配電箱應(yīng)盡量安裝在用電設(shè)備或負荷相對集中的中心地帶，確保三相負荷保持平衡。開關(guān)箱安裝的位置應(yīng)視現(xiàn)場情況和工況盡量靠近其控制的用電設(shè)備。

（3）保證臨時用電配電系統(tǒng)三相負荷平衡，施工現(xiàn)場的動力用電和照明用電應(yīng)形成兩個用電回路，動力配電箱與照明配電箱應(yīng)該分別設(shè)置。

（4）施工現(xiàn)場所有用電設(shè)備必須有各自的專用的開關(guān)箱。

（5）各級配電箱的箱體和內(nèi)部設(shè)置必須符合安全規(guī)定，開關(guān)電器應(yīng)標明用途，箱體應(yīng)統(tǒng)一編號。停止使用的配電箱應(yīng)切斷電源，箱門上鎖。固定式配電箱應(yīng)設(shè)置圍欄，并有防雨防砸措施。

（6）配電箱與配電柜的區(qū)別。根據(jù)GB/T20641-2006《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備空殼體的一般要求》

配電箱一般是家庭用的，而配電柜則多用在集中供電中，比如說工業(yè)用電和建筑用電等，配電箱和配電柜都屬于成套設(shè)備，配電箱屬于低壓成套設(shè)備，配電柜有高壓有低壓。