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05

2020

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06

配电箱是所有用户用电的总的一个电路分配箱

作者：

  • 工作原理

配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。常用于各发、配、变电所中。

  • 结构用途

  • 结构

配电箱和配电柜、配电盘、配电屏等，是集中安装开关综合配电箱接线指导综合配电箱接线指导、仪表等设备的成套装置。

  • 类别

常用的配电箱有木制和金属制两种，因为金属配电箱防护等级要高一些，所以还是金属的用的比较多。

  • 用途

配电箱的用途：合理的分配电能，方便对电路的开合操作。有较高的安全防护等级，能直观的显示电路的导通状态。便于管理，当发生电路故障时有利于检修。

  • 分类

  • 按结构特征和用途分类：

（1）固定面板式开关柜，常称开关板或配电屏。它是一种有面板遮拦的开启式开关柜，正面有防护作用，背面和侧面仍能触及带电部分，防护等级低，只能用于对供电连续性和可靠性要求较低的工矿企业，作变电室集中供电用。
（2）防护式（即封闭式）开关柜，指除安装面外，其它所有侧面都被封闭起来的一种低压开关柜。这种柜子的开关、保护和监测控制等电气元件，均安装在一个用钢或绝缘材料制成的封闭外壳内，可靠墙或离墙安装。柜内每条回路之间可以不加隔离措施，也可以采用接地的金属板或绝缘板进行隔离。通常门与主开关操作有机械联锁。另外还有防护式台型开关柜（即控制台），面板上装有控制、测量、信号等电器。防护式开关柜主要用作工艺现场的配电装置。
（3）抽屉式开关柜。这类开关柜采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑料制成的功能板隔开，形成母线、功能单元和电缆三个区域。
每个功能单元之间也有隔离措施。抽屉式开关柜有较高的可靠性、安全性和互换性，是比较先进的开关柜，目前生产的开关柜，多数是抽屉式开关柜。它们适用于要求供电可靠性较高的工矿企业、高层建筑，作为集中控制的配电中心。
（4）动力、照明配电控制箱。多为封闭式垂直安装。因使用场合不同，外壳防护等级也不同。它们主要作为工矿企业生产现场的配电装置。

  • 故障改进

  • 故障原因

1．环境温度对低压电器影响引起的故障
配电箱中的低压电器，由熔断器、交流接触器、剩余电流动作保护器、电容器及计量表等组成。这些低压电器均按GB1497《低压电器基本标准》进行设计和制造，并对它们的正常工作条件作了相应规定：周围空气温度的上限不超过40℃；周围空气温度24h的平均值不超过35℃；周围空气温度的下限不低于-5℃或-25℃。
农网改造的配电箱在室外运行，它不但受到阳光的直接照射产生高温，同时运行中自身也会产生热量，所以在盛夏高温季节，箱体内的温度将会达到60℃以上，这时的温度大大超过了这些电器规定的环境温度，因而会发生因配电箱内电器元件过热引起的故障。 
2．产品质量引起的故障 
在农网改造中当时由于需求的配电箱数量大、施工期短，配电箱厂需要有关低压电器的供货时间急且数量多，因而产生了对产品质量的要求不严格的现象，造成了一些产品投入运行后不久就发生故障。如有些型号交流接触器在配电箱投运后不久，就因接触器合闸线圈烧坏，而无法运行。
3．配电箱内电器选择不当引起的故障
由于在制造时对交流接触器容量选择不很恰当，对不同出线回路安装同容量的交流接触器，且未考虑到三相负荷的不平衡情况，而未能将部分出线接触器电流等级在正常选择型号基础上，提高一个电流等级选择，因而导致夏季高温季节运行时出现交流接触器烧坏的情况。

  • 改进方案

1．对于配电变压器容量在100kV·A及以上的配电箱体，在箱内散热窗靠侧壁处，应考虑到安装温控继电器（JU-3型或JU-4超小型温度继电器）和轴流风机，安装在控制电器板上方左侧面的箱体上，以便使箱内温度达到一定值时（如40℃）能自动启动排气扇，强行排出热量以使箱体散热。
2．采用保护电路防止配电箱供电的外部电路故障的发生。选择体积较小的智能缺相保护器，如可选用DA88CM-II型电机缺相保护模块(上海产品)安装于配电箱内以防止因低压缺相运行而烧坏电动机。
3．改进原配电箱的低压电容器组的接线方式，将其安装位置由交流接触器上桩头，改成接在配电箱低压进线与计量表计之间。防止因运行中电容器电路发生缺相故障或电容器损坏时，造成计量装置计量不准确。此外，电容器选择型号应为BSMJ系列产品，以保证元件质量可靠、安全运行。
4．若新增柱上配电台架，在制作配电箱外壳时，可选2 mm厚的不锈钢板材，并适当按比例放大配电箱尺寸（在农改工程使用的JP4—100/3W型基础上，在原箱体宽度方向尺寸上增大约100 mm，即由原680 mm改为780mm。改进后的配电箱体外形尺寸为：1300 mm×780 mm×500 mm），以便增加各分路出线之间、出线与箱体外壳的电气安全距离，这样有利于农电工的操作维护和更换熔件，同时也可散热。
5．选用节能型交流接触器（类似CJ20SI型）产品，并注意交流接触器线圈电压与所选剩作电流动作保护器的相对应接线端子相连，注意进行正确的负载匹配。选择交流接触器时，应选用其绝缘等级为A级及以上产品，必须保证其主回路触点的额定电流应大于或等于被控制的线路的负荷电流。接触器的电磁线圈额定电压为380V或220 V，线圈允许在额定电压的80%～105%范围内使用。
6．剩余电流动作保护器的选用。必须选用符合GB 6829《剩余电流动作保护器的一般要求》标准、并经中国电工产品认证委员会认证合格的产品。可选用类似LJM（J）系列节电型、且是低灵敏度的延时型保护器。保护器装置的方式要符合国家GB13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》标准。漏电保护器的分断时间，当漏电电流为额定漏电电流时，其动作时间不应大于0.2s。
7．配电箱的进出线选用低压电缆，电缆的选择应符合技术要求。例如30kVA、50kVA变压器的配电箱的进线使用VV22-35×4电缆，分路出线使用同规格的VLV22-35×4电缆；80kVA、100kVA变压器的配电箱的进线分别使用VV22-50×4、VV22-70×4电缆，分路出线分别使用VLV22-50×4、VLV22-70×4电缆,其电缆与铜铝接线鼻压接后再用螺栓与配电箱内接线桩头连接。
8．熔断器（RT、NT型）的选用。配电变压器的低压侧总过流保护熔断器的额定电流，应大于配电变压器的低压侧额定电流，一般取额定电流的1.5倍，熔体的额定电流应按变压器允许的过负荷倍数和熔断器特性确定。出线回路过流保护熔断器的熔体额定电流，不应大于总过流保护熔断器的额定电流，熔体的额定电流按回路正常最大负荷电流选择，并应躲过正常的尖峰电流。并联电容器组熔断器的额定电流一般可按电容器额定电流的1.5 ～2.5倍选取。 
9．为了对农村低压电网无功功率进行分析，在箱内安装一只DTS（X）系列的有功、无功二合一多功能电能表（安装在计量表计板侧），用于更换原安装的三只单相电能表（DD862系列表计），以便于对负荷的在线运行监测。

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10kV配电线路保护的整定计算

一个有趣问题，低电压大电流或者高电压小电流会不会触电？

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