一、配電箱工作原理


配電箱是按電氣接線(xiàn)要求將開(kāi)關(guān)設備、測量?jì)x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，構成低壓配電裝置。正常運行時(shí)可借助手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)關(guān)接通或分斷電路。故障或不正常運行時(shí)借助保護電器切斷電路或報警。借測量?jì)x表可顯示運行中的各種參數，還可對某些電氣參數進(jìn)行調整，對偏離正常工作狀態(tài)進(jìn)行提示或發(fā)出信號。常用于各發(fā)、配、變電所中。

　　二、配電箱結構與用途

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　　配電箱和配電柜、配電盤(pán)、配電屏等，是集中安裝開(kāi)關(guān)綜合配電箱接線(xiàn)指導綜合配電箱接線(xiàn)指導、儀表等設備的成套裝置。

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　　配電箱的用途：合理的分配電能，方便對電路的開(kāi)合操作。有較高的安全防護等級，能直觀(guān)的顯示電路的導通狀態(tài)。便于管理，當發(fā)生電路故障時(shí)有利于檢修。電梯配電箱換交流接觸器電梯配電箱換交流接觸器

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　　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。

　　按結構特征和用途分類(lèi)：

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

　?。?）防護式（即封閉式）開(kāi)關(guān)柜，指除安裝面外，其它所有側面都被封閉起來(lái)的一種低壓開(kāi)關(guān)柜。這種柜子的開(kāi)關(guān)、保護和監測控制等電氣元件，均安裝在一個(gè)用鋼或絕緣材料制成的封閉外殼內，可靠墻或離墻安裝。柜內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(jìn)行隔離。通常門(mén)與主開(kāi)關(guān)操作有機械聯(lián)鎖。另外還有防護式臺型開(kāi)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(kāi)關(guān)柜主要用作工藝現場(chǎng)的配電裝置。

　?。?）抽屜式開(kāi)關(guān)柜。這類(lèi)開(kāi)關(guān)柜采用鋼板制成封閉外殼，進(jìn)出線(xiàn)回路的電器元件都安裝在可抽出的抽屜中，構成能完成某一類(lèi)供電任務(wù)的功能單元。功能單元與母線(xiàn)或電纜之間，用接地的金屬板或塑料制成的功能板隔開(kāi)，形成母線(xiàn)、功能單元和電纜三個(gè)區域。每個(gè)功能單元之間也有隔離措施。抽屜式開(kāi)關(guān)柜有較高的可靠性、安全性和互換性，是比較先進(jìn)的開(kāi)關(guān)柜，目前生產(chǎn)的開(kāi)關(guān)柜，多數是抽屜式開(kāi)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。

　?。?）動(dòng)力、照明配電控制箱。多為封閉式垂直安裝。因使用場(chǎng)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)現場(chǎng)的配電裝置。

　　三、配電箱故障改進(jìn)

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　　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(dòng)作保護器、電容器及計量表等組成。這些低壓電器均按GB1497《低壓電器基本標準》進(jìn)行設計和制造，并對它們的正常工作條件作了相應規定：周?chē)諝鉁囟鹊纳舷薏怀^(guò)40℃；周?chē)諝鉁囟?4h的平均值不超過(guò)35℃；周?chē)諝鉁囟鹊南孪薏坏陀?5℃或-25℃。

　　農網(wǎng)改造的配電箱在室外運行，它不但受到陽(yáng)光的直接照射產(chǎn)生高溫，同時(shí)運行中自身也會(huì )產(chǎn)生熱量，所以在盛夏高溫季節，箱體內的溫度將會(huì )達到60℃以上，這時(shí)的溫度大大超過(guò)了這些電器規定的環(huán)境溫度，因而會(huì )發(fā)生因配電箱內電器元件過(guò)熱引起的故障。

　　2．產(chǎn)品質(zhì)量引起的故障

　　在農網(wǎng)改造中當時(shí)由于需求的配電箱數量大、施工期短，配電箱廠(chǎng)需要有關(guān)低壓電器的供貨時(shí)間急且數量多，因而產(chǎn)生了對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不嚴格的現象，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(xiàn)圈燒壞，而無(wú)法運行。

　　3．配電箱內電器選擇不當引起的故障

　　由于在制造時(shí)對交流接觸器容量選擇不很恰當，對不同出線(xiàn)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(xiàn)接觸器電流等級在正常選擇型號基礎上，提高一個(gè)電流等級選擇，因而導致夏季高溫季節運行時(shí)出現交流接觸器燒壞的情況。

　?。ǘ└倪M(jìn)方案

　　1．對于配電變壓器容量在100kV·A及以上的配電箱體，在箱內散熱窗靠側壁處，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(fēng)機，安裝在控制電器板上方左側面的箱體上，以便使箱內溫度達到一定值時(shí)（如40℃）能自動(dòng)啟動(dòng)排氣扇，強行排出熱量以使箱體散熱。

　　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)安裝于配電箱內以防止因低壓缺相運行而燒壞電動(dòng)機。

　　3．改進(jìn)原配電箱的低壓電容器組的接線(xiàn)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(jìn)線(xiàn)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(shí)，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*元件質(zhì)量可靠、安全運行。

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

　　5．選用節能型交流接觸器（類(lèi)似CJ20SI型）產(chǎn)品，并注意交流接觸器線(xiàn)圈電壓與所選剩作電流動(dòng)作保護器的相對應接線(xiàn)端子相連，注意進(jìn)行正確的負載匹配。選擇交流接觸器時(shí)，應選用其絕緣等級為A級及以上產(chǎn)品，必須*其主回路觸點(diǎn)的額定電流應大于或等于被控制的線(xiàn)路的負荷電流。接觸器的電磁線(xiàn)圈額定電壓為380V或220 V，線(xiàn)圈允許在額定電壓的80%～105%范圍內使用。

　　6．剩余電流動(dòng)作保護器的選用。必須選用符合GB 6829《剩余電流動(dòng)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(huì )認證合格的產(chǎn)品?？蛇x用類(lèi)似LJM（J）系列節電型、且是低靈敏度的延時(shí)型保護器。保護器裝置的方式要符合國家GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護裝置的安裝和運行》標準。漏電保護器的分斷時(shí)間，當漏電電流為額定漏電電流時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間不應大于0.2s。

　　7．配電箱的進(jìn)出線(xiàn)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(jìn)線(xiàn)使用VV22-35×4電纜，分路出線(xiàn)使用同規格的VLV22-35×4電纜；80kVA、100kVA變壓器的配電箱的進(jìn)線(xiàn)分別使用VV22-50×4、VV22-70×4電纜，分路出線(xiàn)分別使用VLV22-50×4、VLV22-70×4電纜,其電纜與銅鋁接線(xiàn)鼻壓接后再用螺栓與配電箱內接線(xiàn)樁頭連接。

　　8．熔斷器（RT、NT型）的選用。配電變壓器的低壓側總過(guò)流保護熔斷器的額定電流，應大于配電變壓器的低壓側額定電流，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(guò)負荷倍數和熔斷器特性確定。出線(xiàn)回路過(guò)流保護熔斷器的熔體額定電流，不應大于總過(guò)流保護熔斷器的額定電流，熔體的額定電流按回路正常*負荷電流選擇，并應躲過(guò)正常的尖峰電流。并聯(lián)電容器組熔斷器的額定電流一般可按電容器額定電流的1.5 ～2.5倍選取。