低压配电箱的电气设计探讨

2018-02-16赵海华

居业 2018年11期

赵海华

(山西省第二建筑设计院，山西长治 046000)

目前常用的低压配电箱主要是由箱体和盘面两个部分组成的，在材质方面，主要有木制低压配电箱和铁制低压配电箱，而低压配电箱的安装方式根据实际需求的不同，又分为明装和暗装两种。随着建筑电气行业的不断发展以及电气应用安全性要求的不断提高，对低压配电箱的电气设计提出了相应的要求。

1 低压配电箱的相关内容简述

建筑电气系统中的低压配电箱是电网与电能用户之间的主要连接环节，具有操作简单、灵活、可靠的优势，能够大大提高建筑物的供电质量，同时低压配电箱的应用还能够有效的减少用电故障和断电时间。随着自动化技术和信息化技术在低压配电箱设计中的不断融入，目前使用的低压配电箱具有十分明显的自动化、信息化优势，能够对用电负荷进行科学的划分，实现有效的无功补偿，同时自动化系统的应用还能够对整个建筑电力系统的运行数据和信息进行实时的监测，确保建筑供电的稳定性。另外，现代低压配电箱还具有先进的控制系统，能够对电力系统中的异常电压、电流和谐波进行保护，具有十分突出的动态响应优势。

2 低压配电箱的电气设计内容分析

2.1 线路设计

线路设计是低压配电箱电气设计的主要内容，主要包括电气接线图设计，电气线路导线选型两个主要的部分。首先，在电气接线图设计方面，作为低压配电箱的基本设计内容，在设计电气接线图的时候，要综合考虑到低压配电箱的负荷特点是什么，负荷大小以及低压配电箱的供电回路等，这些因素会对低压配电箱内各个电气回路的导体截面积，导体型号和材质选择等产生直接影响。另外，由于在实际应用过程中，通过低压配电箱的各个电路负荷不会总以额定功率的方式进行，也不会在同一时间内进行运行，因此在电气接线图设计和选型的时候，必须要充分考虑到低压配电箱的实际负荷要求，以此来确定低压配电箱的最大设计功率。其次，在线路导线选型设计方面，目前应用的低压配电箱母线都是选用铜线或者是铝线，同时在导线选型的设计过程中，还要充分考虑到低压配电箱交流供电情况下的集肤效应、邻近效应对电路回路导线截面和电流通过能力产生的影响。另外，在进行导线选型设计的时候，还要考虑到低压配电箱的散热要求，同时也要兼顾到线路与继电保护装置之间的位置关系，避免因互相干扰导致低压配电箱运行出现问题。

2.2 结构设计

低压配电箱的电气结构设计主要考虑箱体的散热问题。在实际运行过程中，低压配电箱会受到多个方面因素的影响而产生箱体温度过高的问题，比如阳光照射、夏季暑热以及用电高峰期产生的高负荷都有可能导致低压配电箱箱内温度过高的现象出现，过高的温度会对低压配电箱箱内的元器件运行状态产生影响。因此，在进行低压配电箱结构设计的时候，要做好以下几个方面的工作。一是要以提升散热性能为原则进行低压配电箱箱体结构设计。可以通过增强通风效果和安装遮挡装置两种途径来实现。其中增强通风效果主要是在保证低压配电箱防护等级的基础上，通过增加箱体的散热出口面积来实现。而安装遮挡装置主要是为了避免雨水、阳光以及杂物等对低压配电箱产生不利影响所采取的加装纱网和挡板的防护措施。二是根据实际情况尽可能的选择容量较大的内部器件。容量较大的内部器件能够有效负担低压配电箱的负荷，从而避免因负荷过高造成箱内温度升高的问题出现。三是合理布局内部器件。为了减少箱体发热的问题，在进行箱内元器件布局设计的时候，要优先考虑容易发热和散热要求比较高的器件布局，以此来通过优化箱内器件布局来相应的增加散热效果。器件布局设计同时也是低压配电箱结构设计的主要内容之一。

低压配电箱结构设计还要充分考虑到低压配电箱的安装方式。上文分析中提到低压配电箱的安装方式有明装和暗装两种。根据实际需求的不同，在配电箱结构设计要注重以下几个方面。一是配电箱箱体可以采用不锈钢或者是冷轧钢板制成，外部进行喷塑处理。二是低压配电箱向内的开关必须要以凸出的方式进行安装，便于以后操作和管理。三是低压配电箱的箱底要设置有进出线装置，同时根据低压配电箱内的电气回路选择单排结构或者是双排结构。另外如果低压配电箱选择明装的安装方式，那么可以为低压配电箱设计可拆装式的挂耳，这样既具有方便、实用的优势，同时还通过独立包装的方式来避免运输过程中的碰撞损坏问题。四是低压成套装置的选择应充分考虑安装场所、适用人类别、防护等级、污染等级等，配电箱应标注清楚箱体选型规格、线路敷设方式等。

2.3 电器设计

低压配电箱的电器设计主要体现在元件选择、元件布局以及其他方面的安装设计要求。首先，在元件选择方面，要选择质量符合规范要求、型号参数与低压配电箱实际效能相适应的元件。同时要科学合理的确定低压配电箱内部保护装置的动作值，确保元件的运行安全，避免保护装置进行重复设置。其次，在元件布局方面，元件的布局应当便于配电箱的一次走线要求，并且各个元件之间能够保持相对独立。另外，在进行电器设计安装的时候，还要确保低压配电箱内各个元件都能够进行可靠的接地，并且信号回路中的各个元件之间能够互相独立、正常工作。

2.4 组件选型设计

电参数显示仪表、二次测量仪以及线路开关、断路器等是低压配电箱主要的组件，这些组件选型设计也是低压配电箱电气设计需要考虑的重点问题。这些组件的选择除了要考虑到低压配电箱的使用功能要求之外，还要考虑到低压配电箱的安装方式。以断路器为例，如果低压配电箱采用暗装的安装方式，那么继电器的选择就需要做好额定电流数值的修正设计，这是因为暗装方式下低压配电箱很容易受到断路器工作温度的影响产生箱内温度升高的问题，在进行断路器选型的时候，要充分考虑到这一点，合理修正额定电流。

另外，还要对低压配电箱箱体外侧的显示元件和控制元件进行设计。一方面，外侧的元件要按照一定的要求进行合理、有序的布置，同时也要保障操作的便利性和安全性。另一方面，外侧元件安装的过程中要紧固母线连接处的连接度和整洁度，避免因线路安装问题影响低压配电箱的使用。同时，还要做好元件、线路的标识工作，通过规范、简洁的标识设计来突出元件的功能和线路的走线，为低压配电箱以后的使用和运行维护提供便利。