低压配电箱的电气设计探讨

刘振宇

摘 要 结合现代低压配电箱设计的发展现状，围绕低压配电箱的线路、结构、组件选型三个方面对低压配电箱的电气设计要点进行了详细分析。

关键词 低压配电箱；结构设计；组件选型；线路设计

中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0163-01

现代低压配电箱主要包括盘面及箱体2部分，其中，在对配电箱盘面进行安装时，应当按照“整洁美观、安全易维护”的原则进行；配电箱的箱体根据材质、装设方式不同，可分为木制、铁制、明装和安装。随着我国电力行业的不断发展，人们对低压配电箱的自动化水平、可靠性等要求不断提高。

1 现代低压配电箱的设计与功能简述

现代低压配电箱是连接电网和电能用户的重要环节，其操作的灵活性、可靠性对系统供电质量的提高至关重要。低压配电箱能够有效提高电网供电的灵活性和减少故障停电时间。不同于传统的配电箱，现代配电箱的自动和信息化的水平不断提高，其特点一般包括能够实现台区负荷的有效划分、能够实现针对性的无功补偿、能够完成对电力系统运行参数的实时检测、各项保护功能完善等众多方面。上述优势一方面能够显著的提高配网供电的可靠性和电能质量，实现电网运行过程中电压和功率因数等参数的优化，另一方面借助先进的控制系统设计，能够有效对过压、过流以及谐波等异常情况进行保护，同时，具有优良的动态响应能力。

2 具体的设计要点分析

2.1 低压配电箱的线路设计

现代低压配电箱的线路设计包括配电箱的电气接线图设计以及线路导线的选型等内容。对此，可以从以下方面进行考虑：1）关于电气接线图的设计。配电箱的电气接线图是低压配电箱设计最基本内容之一，在实际的电气接线设计过程中，设计者应当综合考虑配电箱的负荷特性、大小和供电回路的特点，如根据负荷额定和短路电流等确定各回路导线导体的截面积、型号、材质以及保护器件的性能。同时，考虑到配电箱各负荷不可能总以额定功率和同一时间运行，因此，在设计和选型时，应当结合实际负荷的特性，借助同时系数等参数确定配电箱的最大功率；2）关于导线的选型。根据实际应用要求和材料自身的特点，现代低压配电箱母线一般以铜、铝材料为主。在实际的配电箱导线选型时，设计者应当充分把握交流供电中特有的集肤效应和邻近效应等对导线截面、通流能力的影响，同时，应当重视配电箱线路的散热和布线设计。此外，设计时还应当重视线路和保护装置之间的配合，充分考虑各部分之间的相互干扰。

2.2 低压配电箱的结构设计

以农网低压配电箱为例，在实际的低压配电箱结构设计过程中，应当充分考虑箱体的散热性能。当低压配电箱实际运行时，由于受到外界阳光照射、夏季高温以及用电负荷的不断增加的影响，容易造成箱体内温度过高的情况，甚至影响箱体内器件的正常运行。对此，在对配电箱的结构进行设计时，可以从以下方面进行考虑：1）通过箱体结构的合理设计提升散热的能力。一方面，可以在保证箱体防护等级的基础上，借助散热开口进出风面积的增加来增强通风效果；另一方面，为了避免外界雨水、杂物等进入箱体，可以加装一定的纱网、挡板等装置进行防护；2）选用较大容量的箱体内部器件。由于箱体内部电气元件的运行受温度的影响较大，因此，为了防止箱体内部温升过高对器件的不良影响，可以选取大于实际工作参数的器件；3）确保箱体内部器件的合理布局。考虑到低压配电箱中各器件工作参数和自身特性的不同，应当将发热明显、散热要求高的器件进行优先布局。

当低压配电箱内部各元件的装设位置确定后，应当开始对配电箱展开接线图的设计，在该图中，每个回路根据其供电电源的不同进行划分。同时，图中各回路中的电气元件均按照自左向右的实际连接顺序进行排列，不同行之间根据动作的先后顺序自上向下布局，此外，对于该图中的各个回路，应当做好相应的文字标注[1]。低压配电箱电器设计安装的基本要求如表1所示。

表1 低压配电箱电器设计安装的基本要求[2]

名称 基本内涵

元件自身方面 1）确保元件自身质量合格、型号参数符合实际需求、无破损、配套部件齐全；

2）配电箱内部熔断器的动作值整定合理。

元件布局方面 1）元件布局应当利于配电箱的一次走线；

2）内部元件能够实现独立的安装与维护；

3）在箱体散热条件良好的位置，优先装设发热现象明显的元件，各发热元件间的导线应达到一定的耐热要求。

其他方面 1）确保配电箱内部各元件的可靠接地；

2）确保信号回路各元件的工作正常，不受干扰。

2.3 配电箱组件的选型

低压配电箱组件一般涉及电参数显示仪表、二次测量仪器以及开关设备等众多部分。以实际的低压配电箱中低压断路器为例。实际的明装低压配电箱具有较好的散热性能，暗装配电箱由于不能实现充分的空气流通，因而不利于散热。当采用暗装形式时，容易出现箱体内部温度受电压断路器影响而升高的现象，因此，实际暗装配电箱中低压断路器的工作温度较外界温度要高。为此，在对该类型低压电箱进行设计时，设计者应当结合厂家提供的断路器温升和电流相关资料，充分把握环境温度以及箱体安装方式的差异对低压断路器工作电流的影响，对低压断路器的额定电流数值进行合理的修正[3]。

此外，在对低压配电箱箱体外侧的显示元件、控制元件进行装设时，应当依照“布置有序、可靠安全、便于操作”等原则进行；同时，应当确保安装过程各母线、连接处的紧固连接和整洁。对于配电箱二次配线的设计与安装，应当做好元件、线路的标识工作，通过规范、简洁的安装，使得箱体内元件、线路的功能、走线和层次一目了然，便于低压配电箱后期的运行和日常维护。

3 总结

随着现代低压配电箱自动化程度的不断提高，其功能和结构日趋复杂，对此，在实际的设计过程中，应当从负荷的分析、元件的选型、保护措施的制定等各个环节入手，充分把握低压配电箱常见问题及产生机理，切实有效的提升配电箱的电气设计水平。

参考文献

[1]郑辉.低压配电箱的设计与安装[J].福州师专学报，1998（12）.

[2]陈淡音.浅谈低压配电箱的电气设计及生产工艺特点[J].工业技术，2013（22）.

[3]张松.建筑低压配电设计的探讨[J].规划与设计，2013（03）.endprint

摘 要 结合现代低压配电箱设计的发展现状，围绕低压配电箱的线路、结构、组件选型三个方面对低压配电箱的电气设计要点进行了详细分析。

关键词 低压配电箱；结构设计；组件选型；线路设计

中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0163-01

现代低压配电箱主要包括盘面及箱体2部分，其中，在对配电箱盘面进行安装时，应当按照“整洁美观、安全易维护”的原则进行；配电箱的箱体根据材质、装设方式不同，可分为木制、铁制、明装和安装。随着我国电力行业的不断发展，人们对低压配电箱的自动化水平、可靠性等要求不断提高。

1 现代低压配电箱的设计与功能简述

现代低压配电箱是连接电网和电能用户的重要环节，其操作的灵活性、可靠性对系统供电质量的提高至关重要。低压配电箱能够有效提高电网供电的灵活性和减少故障停电时间。不同于传统的配电箱，现代配电箱的自动和信息化的水平不断提高，其特点一般包括能够实现台区负荷的有效划分、能够实现针对性的无功补偿、能够完成对电力系统运行参数的实时检测、各项保护功能完善等众多方面。上述优势一方面能够显著的提高配网供电的可靠性和电能质量，实现电网运行过程中电压和功率因数等参数的优化，另一方面借助先进的控制系统设计，能够有效对过压、过流以及谐波等异常情况进行保护，同时，具有优良的动态响应能力。

2 具体的设计要点分析

2.1 低压配电箱的线路设计

现代低压配电箱的线路设计包括配电箱的电气接线图设计以及线路导线的选型等内容。对此，可以从以下方面进行考虑：1）关于电气接线图的设计。配电箱的电气接线图是低压配电箱设计最基本内容之一，在实际的电气接线设计过程中，设计者应当综合考虑配电箱的负荷特性、大小和供电回路的特点，如根据负荷额定和短路电流等确定各回路导线导体的截面积、型号、材质以及保护器件的性能。同时，考虑到配电箱各负荷不可能总以额定功率和同一时间运行，因此，在设计和选型时，应当结合实际负荷的特性，借助同时系数等参数确定配电箱的最大功率；2）关于导线的选型。根据实际应用要求和材料自身的特点，现代低压配电箱母线一般以铜、铝材料为主。在实际的配电箱导线选型时，设计者应当充分把握交流供电中特有的集肤效应和邻近效应等对导线截面、通流能力的影响，同时，应当重视配电箱线路的散热和布线设计。此外，设计时还应当重视线路和保护装置之间的配合，充分考虑各部分之间的相互干扰。

2.2 低压配电箱的结构设计

以农网低压配电箱为例，在实际的低压配电箱结构设计过程中，应当充分考虑箱体的散热性能。当低压配电箱实际运行时，由于受到外界阳光照射、夏季高温以及用电负荷的不断增加的影响，容易造成箱体内温度过高的情况，甚至影响箱体内器件的正常运行。对此，在对配电箱的结构进行设计时，可以从以下方面进行考虑：1）通过箱体结构的合理设计提升散热的能力。一方面，可以在保证箱体防护等级的基础上，借助散热开口进出风面积的增加来增强通风效果；另一方面，为了避免外界雨水、杂物等进入箱体，可以加装一定的纱网、挡板等装置进行防护；2）选用较大容量的箱体内部器件。由于箱体内部电气元件的运行受温度的影响较大，因此，为了防止箱体内部温升过高对器件的不良影响，可以选取大于实际工作参数的器件；3）确保箱体内部器件的合理布局。考虑到低压配电箱中各器件工作参数和自身特性的不同，应当将发热明显、散热要求高的器件进行优先布局。

当低压配电箱内部各元件的装设位置确定后，应当开始对配电箱展开接线图的设计，在该图中，每个回路根据其供电电源的不同进行划分。同时，图中各回路中的电气元件均按照自左向右的实际连接顺序进行排列，不同行之间根据动作的先后顺序自上向下布局，此外，对于该图中的各个回路，应当做好相应的文字标注[1]。低压配电箱电器设计安装的基本要求如表1所示。

表1 低压配电箱电器设计安装的基本要求[2]

名称 基本内涵

元件自身方面 1）确保元件自身质量合格、型号参数符合实际需求、无破损、配套部件齐全；

2）配电箱内部熔断器的动作值整定合理。

元件布局方面 1）元件布局应当利于配电箱的一次走线；

2）内部元件能够实现独立的安装与维护；

3）在箱体散热条件良好的位置，优先装设发热现象明显的元件，各发热元件间的导线应达到一定的耐热要求。

其他方面 1）确保配电箱内部各元件的可靠接地；

2）确保信号回路各元件的工作正常，不受干扰。

2.3 配电箱组件的选型

低压配电箱组件一般涉及电参数显示仪表、二次测量仪器以及开关设备等众多部分。以实际的低压配电箱中低压断路器为例。实际的明装低压配电箱具有较好的散热性能，暗装配电箱由于不能实现充分的空气流通，因而不利于散热。当采用暗装形式时，容易出现箱体内部温度受电压断路器影响而升高的现象，因此，实际暗装配电箱中低压断路器的工作温度较外界温度要高。为此，在对该类型低压电箱进行设计时，设计者应当结合厂家提供的断路器温升和电流相关资料，充分把握环境温度以及箱体安装方式的差异对低压断路器工作电流的影响，对低压断路器的额定电流数值进行合理的修正[3]。

此外，在对低压配电箱箱体外侧的显示元件、控制元件进行装设时，应当依照“布置有序、可靠安全、便于操作”等原则进行；同时，应当确保安装过程各母线、连接处的紧固连接和整洁。对于配电箱二次配线的设计与安装，应当做好元件、线路的标识工作，通过规范、简洁的安装，使得箱体内元件、线路的功能、走线和层次一目了然，便于低压配电箱后期的运行和日常维护。

3 总结

随着现代低压配电箱自动化程度的不断提高，其功能和结构日趋复杂，对此，在实际的设计过程中，应当从负荷的分析、元件的选型、保护措施的制定等各个环节入手，充分把握低压配电箱常见问题及产生机理，切实有效的提升配电箱的电气设计水平。

参考文献

[1]郑辉.低压配电箱的设计与安装[J].福州师专学报，1998（12）.

[2]陈淡音.浅谈低压配电箱的电气设计及生产工艺特点[J].工业技术，2013（22）.

[3]张松.建筑低压配电设计的探讨[J].规划与设计，2013（03）.endprint

摘 要 结合现代低压配电箱设计的发展现状，围绕低压配电箱的线路、结构、组件选型三个方面对低压配电箱的电气设计要点进行了详细分析。

关键词 低压配电箱；结构设计；组件选型；线路设计

中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0163-01

现代低压配电箱主要包括盘面及箱体2部分，其中，在对配电箱盘面进行安装时，应当按照“整洁美观、安全易维护”的原则进行；配电箱的箱体根据材质、装设方式不同，可分为木制、铁制、明装和安装。随着我国电力行业的不断发展，人们对低压配电箱的自动化水平、可靠性等要求不断提高。

1 现代低压配电箱的设计与功能简述

现代低压配电箱是连接电网和电能用户的重要环节，其操作的灵活性、可靠性对系统供电质量的提高至关重要。低压配电箱能够有效提高电网供电的灵活性和减少故障停电时间。不同于传统的配电箱，现代配电箱的自动和信息化的水平不断提高，其特点一般包括能够实现台区负荷的有效划分、能够实现针对性的无功补偿、能够完成对电力系统运行参数的实时检测、各项保护功能完善等众多方面。上述优势一方面能够显著的提高配网供电的可靠性和电能质量，实现电网运行过程中电压和功率因数等参数的优化，另一方面借助先进的控制系统设计，能够有效对过压、过流以及谐波等异常情况进行保护，同时，具有优良的动态响应能力。

2 具体的设计要点分析

2.1 低压配电箱的线路设计

现代低压配电箱的线路设计包括配电箱的电气接线图设计以及线路导线的选型等内容。对此，可以从以下方面进行考虑：1）关于电气接线图的设计。配电箱的电气接线图是低压配电箱设计最基本内容之一，在实际的电气接线设计过程中，设计者应当综合考虑配电箱的负荷特性、大小和供电回路的特点，如根据负荷额定和短路电流等确定各回路导线导体的截面积、型号、材质以及保护器件的性能。同时，考虑到配电箱各负荷不可能总以额定功率和同一时间运行，因此，在设计和选型时，应当结合实际负荷的特性，借助同时系数等参数确定配电箱的最大功率；2）关于导线的选型。根据实际应用要求和材料自身的特点，现代低压配电箱母线一般以铜、铝材料为主。在实际的配电箱导线选型时，设计者应当充分把握交流供电中特有的集肤效应和邻近效应等对导线截面、通流能力的影响，同时，应当重视配电箱线路的散热和布线设计。此外，设计时还应当重视线路和保护装置之间的配合，充分考虑各部分之间的相互干扰。

2.2 低压配电箱的结构设计

以农网低压配电箱为例，在实际的低压配电箱结构设计过程中，应当充分考虑箱体的散热性能。当低压配电箱实际运行时，由于受到外界阳光照射、夏季高温以及用电负荷的不断增加的影响，容易造成箱体内温度过高的情况，甚至影响箱体内器件的正常运行。对此，在对配电箱的结构进行设计时，可以从以下方面进行考虑：1）通过箱体结构的合理设计提升散热的能力。一方面，可以在保证箱体防护等级的基础上，借助散热开口进出风面积的增加来增强通风效果；另一方面，为了避免外界雨水、杂物等进入箱体，可以加装一定的纱网、挡板等装置进行防护；2）选用较大容量的箱体内部器件。由于箱体内部电气元件的运行受温度的影响较大，因此，为了防止箱体内部温升过高对器件的不良影响，可以选取大于实际工作参数的器件；3）确保箱体内部器件的合理布局。考虑到低压配电箱中各器件工作参数和自身特性的不同，应当将发热明显、散热要求高的器件进行优先布局。

当低压配电箱内部各元件的装设位置确定后，应当开始对配电箱展开接线图的设计，在该图中，每个回路根据其供电电源的不同进行划分。同时，图中各回路中的电气元件均按照自左向右的实际连接顺序进行排列，不同行之间根据动作的先后顺序自上向下布局，此外，对于该图中的各个回路，应当做好相应的文字标注[1]。低压配电箱电器设计安装的基本要求如表1所示。

表1 低压配电箱电器设计安装的基本要求[2]

名称 基本内涵

元件自身方面 1）确保元件自身质量合格、型号参数符合实际需求、无破损、配套部件齐全；

2）配电箱内部熔断器的动作值整定合理。

元件布局方面 1）元件布局应当利于配电箱的一次走线；

2）内部元件能够实现独立的安装与维护；

3）在箱体散热条件良好的位置，优先装设发热现象明显的元件，各发热元件间的导线应达到一定的耐热要求。

其他方面 1）确保配电箱内部各元件的可靠接地；

2）确保信号回路各元件的工作正常，不受干扰。

2.3 配电箱组件的选型

低压配电箱组件一般涉及电参数显示仪表、二次测量仪器以及开关设备等众多部分。以实际的低压配电箱中低压断路器为例。实际的明装低压配电箱具有较好的散热性能，暗装配电箱由于不能实现充分的空气流通，因而不利于散热。当采用暗装形式时，容易出现箱体内部温度受电压断路器影响而升高的现象，因此，实际暗装配电箱中低压断路器的工作温度较外界温度要高。为此，在对该类型低压电箱进行设计时，设计者应当结合厂家提供的断路器温升和电流相关资料，充分把握环境温度以及箱体安装方式的差异对低压断路器工作电流的影响，对低压断路器的额定电流数值进行合理的修正[3]。

此外，在对低压配电箱箱体外侧的显示元件、控制元件进行装设时，应当依照“布置有序、可靠安全、便于操作”等原则进行；同时，应当确保安装过程各母线、连接处的紧固连接和整洁。对于配电箱二次配线的设计与安装，应当做好元件、线路的标识工作，通过规范、简洁的安装，使得箱体内元件、线路的功能、走线和层次一目了然，便于低压配电箱后期的运行和日常维护。

3 总结

随着现代低压配电箱自动化程度的不断提高，其功能和结构日趋复杂，对此，在实际的设计过程中，应当从负荷的分析、元件的选型、保护措施的制定等各个环节入手，充分把握低压配电箱常见问题及产生机理，切实有效的提升配电箱的电气设计水平。

参考文献

[1]郑辉.低压配电箱的设计与安装[J].福州师专学报，1998（12）.

[2]陈淡音.浅谈低压配电箱的电气设计及生产工艺特点[J].工业技术，2013（22）.

[3]张松.建筑低压配电设计的探讨[J].规划与设计，2013（03）.endprint