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)設備、測量儀表、保護電器和輔助設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)、儀表等設備的成套裝置。

原理

配電箱是按電氣接線要求將開關(guān)設備、測量儀表、保護電器和輔助設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，設計好的圖紙經(jīng)常需要修改，甚至是重新設計，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)應設置總配電箱、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。分配電箱應盡量安裝在用電設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)箱安裝的位置應視現(xiàn)場情況和工況盡量靠近其控制的用電設備。

（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形成兩個用電回路，動力配電箱與照明配電箱應該分別設置。

（4）施工現(xiàn)場所有用電設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)部設置必須符合安全規(guī)定，開關(guān)電器應標明用途，箱體應統(tǒng)一編號。停止使用的配電箱應切斷電源，箱門上鎖。固定式配電箱應設置圍欄，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)設備和控制設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備，配電箱屬于低壓成套設備，配電柜有高壓有低壓。