低壓配電箱的電氣設計分析

摘要：目前常用的低壓配電箱主要是由箱體和盤面兩個部分組成的，在材質方面，主要有木制低壓配電箱和鐵制低壓配電箱，而低壓配電箱的安裝方式根據實際需求的不同，又分為明裝和暗裝兩種。隨著建筑電氣行業的不斷發展以及電氣應用安全性要求的不斷提高，對低壓配電箱的電氣設計提出了相應的要求。

關鍵詞：低壓配電箱;電氣設計;安裝

1低壓配電箱概述

建筑電氣系統中的低壓配電箱是電網與電能用戶之間的主要連接環節，具有操作簡單、靈活、可靠的優勢，能夠大大提高建筑物的供電質量，同時低壓配電箱的應用還能夠有效的減少用電故障和斷電時間。隨著自動化技術和信息化技術在低壓配電箱設計中的不斷融入，目前使用的低壓配電箱具有十分明顯的自動化、信息化優勢，能夠對用電負荷進行科學的劃分，實現有效的無功補償，同時自動化系統的應用還能夠對整個建筑電力系統的運行數據和信息進行實時的監測，確保建筑供電的穩定性。另外，現代低壓配電箱還具有先進的控制系統，能夠對電力系統中的異常電壓、電流和諧波進行保護，具有十分突出的動態響應優勢。

2低壓配電箱的電氣設計要點

2.1結構設計

低壓配電箱的電氣結構設計主要考慮箱體的散熱問題。在實際運行過程中，低壓配電箱會受到多個方面因素的影響而產生箱體溫度過高的問題，比如陽光照射、夏季暑熱以及用電高峰期產生的高負荷都有可能導致低壓配電箱箱內溫度過高的現象出現，過高的溫度會對低壓配電箱箱內的元器件運行狀態產生影響。因此，在進行低壓配電箱結構設計的時候，要做好以下幾個方面的工作。一是要以提升散熱性能為原則進行低壓配電箱箱體結構設計。可以通過增強通風效果和安裝遮擋裝置兩種途徑來實現。其中增強通風效果主要是在保證低壓配電箱防護等級的基礎上，通過增加箱體的散熱出口面積來實現。而安裝遮擋裝置主要是為了避免雨水、陽光以及雜物等對低壓配電箱產生不利影響所采取的加裝紗網和擋板的防護措施。二是根據實際情況盡可能的選擇容量較大的內部器件。容量較大的內部器件能夠有效負擔低壓配電箱的負荷，從而避免因負荷過高造成箱內溫度升高的問題出現。三是合理布局內部器件。為了減少箱體發熱的問題，在進行箱內元器件布局設計的時候，要優先考慮容易發熱和散熱要求比較高的器件布局，以此來通過優化箱內器件布局來相應的增加散熱效果。器件布局設計同時也是低壓配電箱結構設計的主要內容之一。

低壓配電箱結構設計還要充分考慮到低壓配電箱的安裝方式。在配電箱結構設計要注重以下幾個方面。一是配電箱箱體可以采用不銹鋼或者是冷軋鋼板制成，外部進行噴塑處理。二是低壓配電箱向內的開關必須要以凸出的方式進行安裝，便于以后操作和管理。三是低壓配電箱的箱底要設置有進出線裝置，同時根據低壓配電箱內的電氣回路選擇單排結構或者是雙排結構。另外如果低壓配電箱選擇明裝的安裝方式，那么可以為低壓配電箱設計可拆裝式的掛耳，這樣既具有方便、實用的優勢，同時還通過獨立包裝的方式來避免運輸過程中的碰撞損壞問題。四是低壓成套裝置的選擇應充分考慮安裝場所、適用人類別、防護等級、污染等級等，配電箱應標注清楚箱體選型規格、線路敷設方式等。

2.2組件選型設計

電參數顯示儀表、二次測量儀以及線路開關、斷路器等是低壓配電箱主要的組件，這些組件選型設計也是低壓配電箱電氣設計需要考慮的重點問題。這些組件的選擇除了要考慮到低壓配電箱的使用功能要求之外，還要考慮到低壓配電箱的安裝方式。以斷路器為例，如果低壓配電箱采用暗裝的安裝方式，那么繼電器的選擇就需要做好額定電流數值的修正設計，這是因為暗裝方式下低壓配電箱很容易受到斷路器工作溫度的影響產生箱內溫度升高的問題，在進行斷路器選型的時候，要充分考慮到這一點，合理修正額定電流。另外，還要對低壓配電箱箱體外側的顯示元件和控制元件進行設計。一方面，外側的元件要按照一定的要求進行合理、有序的布置，同時也要保障操作的便利性和安全性。另一方面，外側元件安裝的過程中要緊固母線連接處的連接度和整潔度，避免因線路安裝問題影響低壓配電箱的使用。同時，還要做好元件、線路的標識工作，通過規范、簡潔的標識設計來突出元件的功能和線路的走線，為低壓配電箱以后的使用和運行維護提供便利。

2.3線路設計

線路設計是低壓配電箱電氣設計的主要內容，主要包括電氣接線圖設計，電氣線路導線選型兩個主要的部分。首先，在設計電氣接線圖的時候，要綜合考慮到低壓配電箱的負荷特點是什么，負荷大小以及低壓配電箱的供電回路等，這些因素會對低壓配電箱內各個電氣回路的導體截面積，導體型號和材質選擇等產生直接影響。另外，由于在實際應用過程中，通過低壓配電箱的各個電路負荷不會總以額定功率的方式進行，也不會在同一時間內進行運行，因此在電氣接線圖設計和選型的時候，必須要充分考慮到低壓配電箱的實際負荷要求，以此來確定低壓配電箱的最大設計功率。其次，在線路導線選型設計方面，目前應用的低壓配電箱母線都是選用銅線或者是鋁線，同時在導線選型的設計過程中，還要充分考慮到低壓配電箱交流供電情況下的集膚效應、鄰近效應對電路回路導線截面和電流通過能力產生的影響。另外，在進行導線選型設計的時候，還要考慮到低壓配電箱的散熱要求，同時也要兼顧到線路與繼電保護裝置之間的位置關系，避免因互相干擾導致低壓配電箱運行出現問題。

2.4電器設計

低壓配電箱的電器設計主要體現在元件選擇、元件布局以及其他方面的安裝設計要求。首先，在元件選擇方面，要選擇質量符合規范要求、型號參數與低壓配電箱實際效能相適應的元件。同時要科學合理的確定低壓配電箱內部保護裝置的動作值，確保元件的運行安全，避免保護裝置進行重復設置。其次，在元件布局方面，元件的布局應當便于配電箱的一次走線要求，并且各個元件之間能夠保持相對獨立。另外，在進行電器設計安裝的時候，還要確保低壓配電箱內各個元件都能夠進行可靠的接地，并且信號回路中的各個元件之間能夠互相獨立、正常工作。

3低壓配電箱的科學安裝及維護

在對低壓配電箱進行安裝的期間，要對設備的相關參數進行合理的分析，通過對配電箱的使用功能、用戶的用電目標、元件及內部線材進行合理的布局，防止元件在箱內發生混接的現象，影響整個配電箱的安全性能。做好相應的絕緣措施，元件與線材使用絕緣的材料進行間隔，箱體的外殼厚度要在1.5mm厚度以上，材質選用冷軋鋼板。在進行元件及線材安裝時，要利用阻燃劑開展相關安裝及固定的作業，外觀及時做好相應的防腐措施，保證配電箱的效能得到更好的發揮。安裝完成后要及時的進行檢測，保證絕緣性能及線材元件的連通性。

日常維護工作是配電箱安全性能重要的保障，在配電箱日常使用的過程中，要有計劃的加強配電箱日常維護工作的開展。利用供電對回路進行控制的架設方式，將結構布置進行合理的連接，定期對配電箱進行檢查。對于一些應用時間較長的配電箱，要通過加大檢查次數的形式，保證配電箱的使用性能。在檢測期間如果出現螺栓松動或者銹蝕的現象，要及時進行溫度及電壓等相關參數檢測的力度，保證整個配電箱的使用性能。

4結語

隨著相關技術的不斷發展，現代的低壓配電箱自動化水平和信息化程度在不斷提升，這也對低壓配電箱的電氣設計提出了更高的要求，應當從低壓配電箱的線路、結構、元件等多個角度入手，優化電氣設計，從而更好的提升低壓配電箱的使用效能。

參考文獻：

[1]低壓配電房配電系統安裝施工技術[J].李海波.大眾標準化.2020（02）

[2]高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性分析[J].余航.中國設備工程.2021（04）

作者簡介：輝穎（1985.6.22），性別：女;籍貫：沈陽;民族：滿;學歷：本科;職稱：初級工程師;研究方向：電氣