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配電箱的內部結構解析

來(lái)源:上海沃爾興電力科技有限公司     發(fā)布時(shí)間:2023/4/21 17:07:55
“配電箱”,也叫配電柜。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。
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配電箱的用途
便于管理,當發(fā)生電路故障時(shí)有利于檢修。配電箱和配電柜配電盤(pán)配電憑等,是集中安裝開(kāi)關(guān)、儀表等設備的成套裝置。
常用的配電箱有木制和鐵板制兩種,現在哪兒的用電量都挺大的,所以還是鐵的用的比較多。配電箱的用途:當然是方便停、送電,起到計量和判斷停、送電的作用。

配電箱構成主要分為兩部分
一是成套部件,即配電箱外殼及其相關(guān)配件。
二是電氣元件及相關(guān)附件,即空氣開(kāi)關(guān)和其所需要的附件。
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柜內有以下各部分組成

一、斷路器 
斷路器:既開(kāi)關(guān),是配電柜的主要元器件,常用的有空氣開(kāi)關(guān). 漏電開(kāi)關(guān).雙電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)

1.空氣開(kāi)關(guān):
A.空氣開(kāi)關(guān)的概念:
空氣開(kāi)關(guān)也就是空氣斷路器,在電路中作接通、分斷和承載額定工作電流和短路、過(guò)載等故障電流,并能在線(xiàn)路和負載發(fā)生過(guò)載、短路、欠壓等情況下,迅速分斷電路,進(jìn)行可靠的保護。

斷路器的動(dòng)、靜觸頭及觸桿設計型式多樣,但提高斷路器的分斷能力是主要目的。目前,利用一定的觸頭結構,限制分斷時(shí)短路電流峰值的限流原理,對提高斷路器的分斷能力有明顯的作用,而被廣泛采用。

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B.空氣開(kāi)關(guān)的工作原理:
自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)也稱(chēng)為低壓斷路器,可用來(lái)接通和分斷負載電路,也可用來(lái)控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機。它功能相當于閘刀開(kāi)關(guān)、過(guò)電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護電器。

自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)具有多種保護功能(過(guò)載、短路、欠電壓保護等)、動(dòng)作值可調、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點(diǎn),所以目前被廣泛應用。
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2.漏電保護開(kāi)關(guān):
A.漏電保護開(kāi)關(guān)概念:
既具備漏電保護功能,人觸摸到帶電體會(huì )跳閘,確保人身安全,是漏電保護器的主要功能;用電設備如果絕緣不好漏電到外殼上,漏電保護器也會(huì )跳閘,避免人體觸摸觸電。同時(shí)具備電流通斷功能、過(guò)負荷保護和短路保護功能。
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B.漏電保護開(kāi)關(guān)的工作原理:
漏電保護器的工作原理圖。LH為零序電流互感器,它由坡莫合金為材料的鐵芯,和繞在環(huán)狀鐵芯上的二次線(xiàn)圈組成檢測元件。電源相線(xiàn)和中性線(xiàn)穿過(guò)圓孔成為零序互感器的一次線(xiàn)圈;ジ衅鞯暮蟛砍鼍(xiàn)即為保護范圍。

C.漏電保護開(kāi)關(guān)的作用:
1、當電氣設備或線(xiàn)路發(fā)生漏電或接地故障時(shí),能在人尚未觸及之前就把電源切斷。
2、當人體觸及帶電的物體時(shí),能在011s內切斷電源,從而減輕電流對人體的傷害程度。
3、可以防止因漏電而引起的火災事故。
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3.雙電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān):
雙電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)的概念:
雙電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)為電源二選一自動(dòng)切換系統,第一路出現故障后雙電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換到第二路給負載供電,第二路故障的話(huà)雙電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換到第一路給負載供電。

適合用于UPS-UPS,UPS-發(fā)電機,UPS-市電,市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉換。

二、浪涌保護器:
A.浪涌保護器的概念:
浪涌保護器,也叫防雷器,是一種為各種電子設備、儀器儀表、通訊線(xiàn)路提供安全防護的電子裝置。當電氣回路或者通信線(xiàn)路中因為外界的干擾突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí),浪涌保護器能在極短的時(shí)間內導通分流,從而避免浪涌對回路中其他設備的損害。
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B.浪涌基本知識:
浪涌保護器系統的主要作用是保護電子設備免受“浪涌”的損害。因此,如果您想知道浪涌保護器的作用,就需要弄清楚兩個(gè)問(wèn)題:什么是浪涌?電子設備為什么需要它們的保護?

浪涌也叫突波,顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓。本質(zhì)上講,浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內的一種劇烈脈沖?赡芤鹄擞康脑蛴校褐匦驮O備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機。

電涌或瞬變電壓是指電壓在電能流動(dòng)的過(guò)程中大幅超過(guò)其額定水平。

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C.浪涌保護器的作用:
第一道防線(xiàn)應是連接在用戶(hù)供電系統入口進(jìn)線(xiàn)各相和大地之間的大容量電源防浪涌保護器。一般要求該級電源保護器具備100KA/相以上的最大沖擊容量,要求的限制電壓應小于2800V。我們稱(chēng)為CLASS I 級電源防浪涌保護器 (簡(jiǎn)稱(chēng)SPD)。

這些電源防浪涌保護器是專(zhuān)為承受雷電和感應雷擊的大電流和高能量浪涌能量吸收而設計的,可將大量的浪涌電流分流到大地。它們僅提供限制電壓(沖擊電流流過(guò)SPD時(shí),線(xiàn)路上出現的最大電壓成為限制電壓)為中等級別的保護,因為CLASS I 級的保護器主要是對大浪涌電流的吸收。僅靠它們是不能完全保護供電系統內部的敏感用電設備。

第二道防線(xiàn)應該是安裝在向重要或敏感用電設備供電的分路配電設備處的電源防浪涌保護器。

這些SPD對于通過(guò)了用戶(hù)供電入口浪涌放電器的剩余浪涌能量進(jìn)行更完善的吸收,對于瞬態(tài)過(guò)電壓具有極好的抑制作用。該處使用的電源防浪涌保護器要求的最大沖擊容量為40KA/相以上,要求的限制電壓應小于2000V。我們稱(chēng)為CLASS II 級電源防浪涌保護器。一般的用戶(hù)供電系統作到第二級保護就可以達到用電設備運行的要求了。

最后的防線(xiàn)可在用電設備內部電源部分使用一個(gè)內置式的電源防浪涌保護器,以達到完全消除微小瞬態(tài)的瞬態(tài)過(guò)電壓的目的。

該處使用的電源防浪涌保護器要求的最大沖擊容量為20KA/相或更低一些,要求的限制電壓應小于1800V。對于一些特別重要或特別敏感的電子設備,具備第三級的保護是必要的。同時(shí)也可以保護用電設備免受系統內部產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)電壓影響。
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三、電度表:
A.電度表的概念:
電工通常用的電能表,是用來(lái)測量電能的儀表,俗稱(chēng)電度表。
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B.電度表的工作原理:
①機械電度表工作原理:當電能表接入電路時(shí),電壓線(xiàn)圈和電流線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通穿過(guò)圓盤(pán),這些磁通在時(shí)間和空間上不同相,分別在圓盤(pán)上感應出渦流

由于磁通與渦流的相互作用而產(chǎn)生轉動(dòng)力矩使圓盤(pán)轉動(dòng),因磁鋼的制動(dòng)作用,使圓盤(pán)的轉速達到勻速運動(dòng)

由于磁通與電路中的電壓和電流成正比例,使圓盤(pán)在其作用下以正比于負載電流的轉速運動(dòng),圓盤(pán)的轉動(dòng)經(jīng)蝸桿傳動(dòng)到計度器,計度器的示數就是電路中實(shí)際所使用的電能。
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②電子電度表基本原理:
電子式電度表是利用電子電路/芯片來(lái)測量電能;
用分壓電阻或電壓互感器將電壓信號變成可用于電子測量的小信號,用分流器或電流互感器將電流信號變成可用于電子測量的小信號,利用專(zhuān)用的電能測量芯片將變換好的電壓、電流信號進(jìn)行模擬或數字乘法,并對電能進(jìn)行累計,然后輸出頻率與電能成正比的脈沖信號;
脈沖信號驅動(dòng)步進(jìn)馬達帶動(dòng)機械計度器顯示,或送微計算機處理后進(jìn)行數碼顯示。

四、電流表:
A.電流表的工作原理:
流表是跟據通電導體在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用而制成的。當有電流通過(guò)時(shí),電流沿彈簧、轉軸通過(guò)磁場(chǎng),電流切磁感線(xiàn),所以受磁場(chǎng)力的作用,使線(xiàn)圈發(fā)生偏轉,帶動(dòng)轉軸、指針偏轉。

由于磁場(chǎng)力的大小隨電流增大而增大,所以就可以通過(guò)指針的偏轉程度來(lái)觀(guān)察電流的大小。 這叫磁電式電流表。
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B.電流表的使用規則:
①電流表要串聯(lián)在電路中(否則短路。);

②被測電流不要超過(guò)電流表的量程(可以采用試觸的方法來(lái)看是否超過(guò)量程。);

③絕對不允許不經(jīng)過(guò)用電器而把電流表連到電源的兩極上(電流表內阻很小,相當于一根導線(xiàn)。若將電流表連到電源的兩極上,輕則指針打歪,重則燒壞電流表、電源、導線(xiàn)。).

④.看清表針停留位置(一定從正面觀(guān)察)

五、電壓表:
A.電壓表的概念:
電壓表是測量電壓的一種儀器,常用電壓表——伏特表符號:V,在靈敏電流計里面有一個(gè)永磁體,在電流計的兩個(gè)接線(xiàn)柱之間串聯(lián)一個(gè)由導線(xiàn)構成的線(xiàn)圈,線(xiàn)圈放置在永磁體的磁場(chǎng)中,并通過(guò)傳動(dòng)裝置與表的指針相連。電壓表是個(gè)相當大的電阻器,理想的認為是斷路。
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B.電壓表工作原理:
電壓表是采用電流表裝配的,電流表的內阻很小,那么串連一個(gè)大的電阻,就可以直接并接到需要量取電壓的兩點(diǎn),根據歐姆定律的關(guān)系可以知道,電流表顯示的電流正比于外部電壓,所以就可以測量出電壓了

C.電壓表的使用:
電壓表能直接測電源電壓,電壓表使用時(shí)要并聯(lián)在電路中. 使用電壓表時(shí)應注意以下幾點(diǎn):
(1)測電壓時(shí),必須把電壓表并聯(lián)在被測電路的兩端;

(2)正確選擇量程,被測電壓不要超過(guò)電壓表的量程。使用時(shí)并聯(lián)在電路中;如果串聯(lián),則測得的是電源電動(dòng)勢。

不過(guò)以上講到的幾種元器件都是配電箱中最基本的元器件,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中還會(huì )根據配電箱不同的用途,以及對配電箱的使用要求來(lái)增加其他的元器件,如:交流接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、按鈕、信號指示燈、KNX智能開(kāi)關(guān)模塊(帶容性負載)及后臺監控系統、智能消防疏散照明及后臺監控系統、電氣火災/漏電監控探測器及后臺監控系統、EPS電源電池等等。
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配電箱的安裝要求

配電箱應用不可燃材料制作;
觸電危險性小的生產(chǎn)場(chǎng)所和辦公室,可安裝開(kāi)啟式的配電板;
在觸電危險性大或作業(yè)環(huán)境較差的加工車(chē)間、鑄造、鍛造、熱處理、鍋爐房、木工房等場(chǎng)所,應安裝封閉式箱柜;
在有導電性粉塵或產(chǎn)生易燃易爆氣體的危險作業(yè)場(chǎng)所,必須安裝密閉式或防爆型的電氣設施;
配電箱各電氣元件、儀表、開(kāi)關(guān)和線(xiàn)路應排列整齊,安裝牢固,操作方便;
落地安裝的板(箱)底面應高出地面5~10 mm;
操作手柄中心高度一般為1.2~1.5m;
箱前方0.8~1.2m的范圍內無(wú)障礙物;
保護線(xiàn)連接可靠;
箱以外不得有裸帶電體外露;
必須裝設在箱外表面或配電板上的電氣元件,必須有可靠的屏護。
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配電柜的操作規程
(1)配電柜為電力系統配電中樞,為保障設備的正常運轉,任何無(wú)關(guān)人員不得扳動(dòng)板上的開(kāi)關(guān)。
(2)發(fā)電機組啟動(dòng)后,應利用動(dòng)力屏升速開(kāi)關(guān)手動(dòng)緩慢加速,直到發(fā)電機進(jìn)入正常工作狀態(tài),電壓與頻率達到規定值,方可合閘送電。
(3)配電板進(jìn)入配電狀態(tài)后,不得隨意拔動(dòng)動(dòng)力屏升速開(kāi)關(guān),空氣斷路器的閉鎖開(kāi)關(guān)非緊急情況不得使用。
(4)發(fā)電機并聯(lián)運行要嚴格按照并車(chē)條件要求與規定進(jìn)行操作,要注意出現逆功率(逆流)和并車(chē)失敗等現象。
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(5)停機時(shí)應先切斷發(fā)電機負荷,然后空載停車(chē),不得帶負荷直接停機。
(6)配電柜應定期進(jìn)行清潔和維護保養工作,以便使設備始終處于良好的工作狀態(tài)。
(7)發(fā)電機工作,機房人員進(jìn)行配電板操作時(shí),應集中思想,謹慎操作,防止意外事故發(fā)生,否則將追究個(gè)人事故責任。
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二次接線(xiàn)流程


1、按照原理圖來(lái)了,不在同一位置的的要上端子,千萬(wàn)不要一個(gè)端子接3根線(xiàn)。查錯就不是那么查了,只能按照原理圖來(lái)一個(gè)個(gè)對。
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(1)導線(xiàn)橫截面的選用
市電(交流220V)電壓回路的線(xiàn)用1.5平方毫米的;電流回路用2.5平方毫米的。蓄電池一般用1.5平方毫米就可以。

(2)接線(xiàn)時(shí)候,要檢查好導線(xiàn)兩端的信號是否對應,以免造成不必要的錯誤。

(3)最主要的是看明白原理圖及接線(xiàn)圖。
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2、如果是新手要先審圖,整理一條自己的思路,而且還可以檢查一下圖紙有沒(méi)有問(wèn)題,不懂的地方可以先弄明白,這樣有利于做線(xiàn)。然后才開(kāi)始接線(xiàn)。

對二次接線(xiàn)施工的要求:按圖施工,接線(xiàn)正確;導線(xiàn)與電氣元件采用螺栓連接、插接、焊接或壓接等,均應牢固可靠,接線(xiàn)良好;配線(xiàn)整齊清晰、美觀(guān);導線(xiàn)絕緣良好,無(wú)損傷;柜內導線(xiàn)不應有接頭;回路編號正確,字跡清晰。
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電纜芯線(xiàn)截面的選擇還應符合下列要求:
(1)電流回路:應使電流互感器的工作準確等級,此時(shí),如無(wú)可靠根據,可按斷路器的電流容量確定最大短路電流。

(2)電壓回路:當全部保護裝置和安全自動(dòng)裝置動(dòng)作時(shí)(考慮到發(fā)展,電壓互感器的負荷最大時(shí)),電壓互感器至保護和自動(dòng)裝置屏的電纜壓降不應超過(guò)額定電壓的3%。

(3)操作回路:在最大負荷下,操作母線(xiàn)至設備的電壓降,不應超過(guò)10%額定電壓。
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2、電流互感器二次繞組不允許開(kāi)路,電壓互感器二次側不允許短路二次接線(xiàn)前,應熟悉一下圖紙:
(1)原理圖(表示各回路的工作原理和相互作用。圖紙不久表示出二次回路中各元件的連接方式,而且還表示出與一次回路有關(guān)的聯(lián)系)
(2)展開(kāi)圖
(3)端子排圖
(4)安裝接線(xiàn)圖