一、配電箱工作原理

配電箱是按電氣接線要求將開關設備、測量儀表、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。正常運行時可借助手動或自動開關接通或分斷電路。故障或不正常運行時借助保護電器切斷電路或報警。借測量儀表可顯示運行中的各種參數(shù)，還可對某些電氣參數(shù)進行調(diào)整，對偏離正常工作狀態(tài)進行提示或發(fā)出信號。常用于各發(fā)、配、變電所中。

　　二、配電箱結構與用途

　　（一）結構

　　配電箱和配電柜、配電盤、配電屏等，是集中安裝開關綜合配電箱接線指導綜合配電箱接線指導、儀表等設備的成套裝置。

　　（二）用途

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

　　（三）類別

　　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：

　　（1）固定面板式開關柜，常稱開關板或配電屏。它是一種有面板遮攔的開啟式開關柜，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(xù)性和可靠性要求較低的工礦企業(yè)，作變電室集中供電用。

　　（2）防護式（即封閉式）開關柜，指除安裝面外，其它所有側面都被封閉起來的一種低壓開關柜。這種柜子的開關、保護和監(jiān)測控制等電氣元件，均安裝在一個用鋼或絕緣材料制成的封閉外殼內(nèi)，可靠墻或離墻安裝。柜內(nèi)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行隔離。通常門與主開關操作有機械聯(lián)鎖。另外還有防護式臺型開關柜（即控制臺），面板上裝有控制、測量、信號等電器。防護式開關柜主要用作工藝現(xiàn)場的配電裝置。

　　（3）抽屜式開關柜。這類開關柜采用鋼板制成封閉外殼，進出線回路的電器元件都安裝在可抽出的抽屜中，構成能完成某一類供電任務的功能單元。功能單元與母線或電纜之間，用接地的金屬板或塑料制成的功能板隔開，形成母線、功能單元和電纜三個區(qū)域。每個功能單元之間也有隔離措施。抽屜式開關柜有較高的可靠性、安全性和互換性，是比較先進的開關柜，目前生產(chǎn)的開關柜，多數(shù)是抽屜式開關柜。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。

　　（4）動力、照明配電控制箱。多為封閉式垂直安裝。因使用場合不同，外殼防護等級也不同。它們主要作為工礦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的配電裝置。

　　三、配電箱故障改進

　　（一）故障原因

　　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》進行設計和制造，并對它們的正常工作條件作了相應規(guī)定：周圍空氣溫度的上限不超過40℃；周圍空氣溫度24h的平均值不超過35℃；周圍空氣溫度的下限不低于-5℃或-25℃。

　　農(nóng)網(wǎng)改造的配電箱在室外運行，它不但受到陽光的直接照射產(chǎn)生高溫，同時運行中自身也會產(chǎn)生熱量，所以在盛夏高溫季節(jié)，箱體內(nèi)的溫度將會達到60℃以上，這時的溫度大大超過了這些電器規(guī)定的環(huán)境溫度，因而會發(fā)生因配電箱內(nèi)電器元件過熱引起的故障。

　　2．產(chǎn)品質(zhì)量引起的故障

　　在農(nóng)網(wǎng)改造中當時由于需求的配電箱數(shù)量大、施工期短，配電箱廠需要有關低壓電器的供貨時間急且數(shù)量多，因而產(chǎn)生了對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不嚴格的現(xiàn)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，就因接觸器合閘線圈燒壞，而無法運行。

　　3．配電箱內(nèi)電器選擇不當引起的故障

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

　　（二）改進方案

　　1．對于配電變壓器容量在100kV·A及以上的配電箱體，在箱內(nèi)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）和軸流風機，安裝在控制電器板上方左側面的箱體上，以便使箱內(nèi)溫度達到一定值時（如40℃）能自動啟動排氣扇，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(nèi)以防止因低壓缺相運行而燒壞電動機。

　　3．改進原配電箱的低壓電容器組的接線方式，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線與計量表計之間。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，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，以保證元件質(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，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(nóng)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之間、出線與箱體外殼的電氣安全距離，這樣有利于農(nóng)電工的操作維護和更換熔件，同時也可散熱。

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

　　6．剩余電流動作保護器的選用。必須選用符合GB 6829《剩余電流動作保護器的一般要求》標準、并經(jīng)中國電工產(chǎn)品認證委員會認證合格的產(chǎn)品。可選用類似LJM（J）系列節(jié)電型、且是低靈敏度的延時型保護器。保護器裝置的方式要符合國家GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》標準。漏電保護器的分斷時間，當漏電電流為額定漏電電流時，其動作時間不應大于0.2s。

　　7．配電箱的進出線選用低壓電纜，電纜的選擇應符合技術要求。例如30kVA、50kVA變壓器的配電箱的進線使用VV22-35×4電纜，分路出線使用同規(guī)格的VLV22-35×4電纜；80kVA、100kVA變壓器的配電箱的進線分別使用VV22-50×4、VV22-70×4電纜，分路出線分別使用VLV22-50×4、VLV22-70×4電纜,其電纜與銅鋁接線鼻壓接后再用螺栓與配電箱內(nèi)接線樁頭連接。

　　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負荷倍數(shù)和熔斷器特性確定。出線回路過流保護熔斷器的熔體額定電流，不應大于總過流保護熔斷器的額定電流，熔體的額定電流按回路正常最大負荷電流選擇，并應躲過正常的尖峰電流。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。