第2童 常用电气装置及应用

2.1 配电箱（柜）及应用

2.1.1 配电箱（柜）简介

1.配电箱（柜）的作用

配电箱（柜）是用户用电总的分配装置，它是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成的低压配电装置，如图2-1所示。

配电箱（柜）正常运行时，可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时，借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。

常用的配电箱有木制和铁板制两种，近年来铁板制的配电箱使用比较多。

图2-1 配电箱

2.配电箱（柜）的分类

配电箱（柜）的分类见表2-1。

表2-1 配电箱（柜）的分类

（续）

3.配电箱（柜）的要求

（1）配电箱（柜）的机械要求

配电箱箱体选用的钢板厚度应不小于1.5mm，箱（柜）内部元器件接法与装配布置合理，进出线预留孔洞数量、大小、形状及箱（柜）的安装方式等必须符合要求，预留的进出线开孔或敲落孔应有相应的密封附件，在进出线装配完毕后能保证达到三级密封要求。配电箱（柜）的焊接、螺栓连接均应牢固，焊缝应均匀、光洁，无焊皮、焊穿、气孔等不良现象；螺栓连接应有平、弹簧垫圈，外露丝扣2～5扣。配电箱（柜）内的零部件、开孔边缘应平整光滑、无毛刺及裂口等。

（2）外观要求

配电箱的外涂层颜色应进行静电喷塑，涂层应附着牢固，颜色均匀，无皱纹、剥落、斑点、漏喷等不良现象，在距离1m处观察无明显色差和反光，表面平整、干净，无凹坑、划痕等损伤现象。箱中使用的其他有镀层的零部件，也应保证无剥落、斑点、漏镀、生锈等不良现象，外表质量都要达到与上同等要求。

友情提示

（1）开启式和封闭式负荷开关的区别

所谓开启或封闭，指的是负荷开关是否用罩封闭起来。开启式负荷开关，其熔断器和刀闸外露，需要装设在专用的柜子内，以免操作人员误接触发生事故。

封闭式负荷开关，用金属或电工绝缘材料制成外壳封闭起来，这种负荷开关不用再装在柜子内，可以外露。

（2）照明配电箱和动力配电箱的区别

照明配电箱的主要负荷是照明器具、普通插座、小型电动机负荷等，负荷较小，多为单相供电，也有三相供电但较少应用，总电流一般小于63A，单出线回路电流小于15A。一般允许非专业人员操作。

动力配电箱的主要负荷为动力或照明与动力共同使用，以及为照明负荷提供电源的大容量配电箱（超出63A等级，非终端配电，如照明配电箱的上一级配电）。通常只允许专业人员进行操作。动力配电柜主要用来对交流500V以下三相四线动力控制，具有结构紧凑、检修方便、线路方案灵活组合的优点，装备断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等自动化元件，对生产过程中的各种动力设备供电并且保护。

2.1.2 配电箱（柜）的安装与维护

1.配电箱箱体的安装

配电箱安装场所土建应具备内粉刷完成、门窗已装好的基本条件。预埋管道及预埋件均应清理好；场地具备运输条件，保持道路平整畅通。

（1）固定明装配电箱（盘）的方法

挂墙式的配电箱可采用膨胀螺栓固定在墙上，但空心砖或砌块墙上要预埋燕尾螺栓或采用对拉螺栓进行固定。

在混凝土墙或砖墙上固定明装配电箱（盘）时，采用暗配管及暗分线盒和明配管两种方式。如有分线盒，先将盒内杂物清理干净，然后将导线理顺，分清支路和相序，按支路绑扎成束。待箱（盘）找准位置后，将导线端头引至箱内或盘上，逐个剥削导线端头，再逐个压接在器具上，同时将PE保护地线压在明显的地方，并将箱（盘）调整平直后进行固定。在电器、仪表较多的盘面板安装完毕后，应先用仪表校对有无差错，调整无误后试送电，并将卡片框内的卡片填写好部位、编上号。

（2）固定暗装配电箱的方法

根据预留孔洞尺寸，先将箱体找好标高及水平尺寸，并将箱体固定好，然后用水泥砂浆填实周边并抹平齐，待水泥砂浆凝固后，再安装盘面和贴脸。如箱底与外墙平齐时，应在外墙固定金属网后再做墙面抹灰。不得在箱底板上抹灰。安装盘面要求平整，周边间隙均匀对称，贴脸（门）平正，不歪斜，螺钉垂直受力均匀。

应用技巧

配电箱（盘）全部电器安装完毕后，用500V绝缘电阻表（兆欧表）对线路进行绝缘摇测。

摇测项目包括：相线与相线之间，相线与中性线之间，相线与保护地线之间，中性线与保护地线之间。两人进行摇测，同时做好记录，作为技术资料存档。

2.配电箱（柜）内的配线要求

（1）配电箱（柜）的母线相色要求

L1相（A相）为黄色、L2相（B相）为绿色、L3相（C相）为红色、中性线（N线）为淡蓝色、保护接地线（PE线）为黄绿双色；直流电源的正极为棕色、负极为蓝色，接地中线为淡蓝色，相线和中性母线须为同等截面。母线的排列方式按表2-2执行，表中的基准方向为面向配电箱柜的正面。

表2-2 配电柜母线的排列方式

（2）母线安装要求

层次分明、美观合理，相色标的位置应整齐一致；母线的搭接部位要求搪锡，使用的紧固螺栓要求镀铬，外露丝扣3～5丝，搭接要平整、自然，连接紧密可靠并有防松措施；后期安装接线用紧固件应配置齐全；母线的支持件应牢固可靠，排列布置合理，能承受设计要求的电力负荷和热应力；母线穿越金属隔板时，应在穿越处加强定位固定；绝缘导线与母线进行固定时必须采取防转动措施，严禁利用接触面的摩擦力作为防转动措施；箱（柜）内必须设置保护接地导体，保护接地导体的截面积应符合要求。对容易直接接触到的母线排，要求用绝缘性挡板、隔板进行防护，挡板或隔板的厚度不得小于5mm，无法用挡板或隔板进行防护的母线应用与相色相同的热缩套管进行护套（安装维护操作时易触摸到的接线端子也要求加护套）。

（3）绝缘导线的配线要求

绝缘导线应根据图纸中该回路所带断路器额定电流选用，具体的选用标准见表2-3，导线选用铜芯RV导线。

表2-3 绝缘导线的配线要求

一般来说，电流回路的导线不得小于2.5mm²，其他回路的导线不得小于1.5mm²，绝缘等级符合GB50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》的要求。

3.户内配电箱的电气单元

家庭户内配电箱一般嵌装在墙体内，外面仅可见其面板。户内配电箱一般由电源总闸单元、漏电保护器单元和回路控制单元等3个功能单元构成。

（1）电源总闸单元

该单元一般位于配电箱的最左边，采用电源总闸（隔离开关）作为控制元件，控制着入户总电源。拉下电源总闸，即可同时切断入户的交流220V电源的相线和零线。

（2）漏电保护器单元

该单元一般设置在电源总闸的右边，采用漏电断路器（漏电保护器）作为控制与保护元件。漏电断路器的开关扳手平时朝上处于“合”位置；在漏电断路器面板上有一试验按钮，供平时检验漏电断路器用。当户内线路或电器发生漏电，或万一有人触电时，漏电断路器会迅速动作切断电源（这时可见开关扳手已朝下处于“分”位置）。

（3）回路控制单元

该单元一般设置在配电箱的右边，采用断路器作为控制元件，将电源分若干路向户内供电。对于小户型住宅（如一室一厅），可分为照明回路、插座回路和空调回路。各个回路单独设置各自的断路器和熔丝。对于中等户型、大户型住宅（如两室一厅一厨一卫，三室一厅一厨一卫等），在小户型住宅回路的基础上可以考虑适当增设一些控制回路，如客厅回路、主卧室回路、次卧室回路、厨房回路、空调1回路，空调2回路等，一般可设置8个以上的回路，居室数量越多，设置的回路就越多，其目的是达到用电安全、方便。图2-2所示为建筑面积在90m²左右的普通两居室配电箱控制回路设计的实例。

户内配电箱在电气上，电源总闸、漏电断路器、回路控制3个功能单元是顺序连接的，即交流220V电源首先接入电源总闸，通过电源总闸后进入漏电断路器，通过漏电断路器后分几个回路输出。

4.户内配电箱安装位置的确定

室内配电箱的安装可分为明装、暗装和半露式三种。明装通常采用悬挂式，可以用金属膨胀螺栓等将箱体固定在墙上；暗装为嵌入式，应随土建施工预埋，也可在土建施工时预留孔，然后采用预埋。现代家居装修一般采用暗装配电箱。

图2-2 两居室配电箱控制回路设计实例

对于楼宇住宅新房，房地产开发商一般在进门处靠近天花板的适当位置留有户内配电箱的安装位置，许多开发商并且已经将户内配电箱预埋安装，装修时，应尽量用原来的位置。

配电箱多位于门厅、玄关、餐厅和客厅，有时也会被装在走廊里。如果需要改变安装位置，则在墙上选定的位置上开一个孔洞，孔洞应比配电箱的长和宽各大20mm左右，预留的深度为配电箱厚度加上洞内壁抹灰的厚度。在预埋配电箱时，箱体与墙之间填以混凝土即可把箱体固定住，如图2-3所示。

图2-3 配电箱安装位置的确定示例

总之，户内配电箱应安装在干燥、通风部位，且无妨碍物，方便使用。绝不能将配电箱安装在箱体内，以防火灾。同时，配电箱不宜安装过高，一般安装标高为1.8m，以便操作。

5.户内配电箱的安装要求

安装家用配电箱既要美观更要安全，具体要求如下。

1）箱体必须完好无损。进配电箱的电线管必须用锁紧螺母固定。

2）配电箱埋入墙体应垂直、水平。

3）若配电箱需开孔，孔的边缘须平滑、光洁。

4）箱体内接线汇流排应分别设立零线、保护接地线、相线，且要完好无损，具良好绝缘。

5）配电箱内的接线应规则、整齐，端子螺钉必须紧固。

6）各回路进线必须足够长度，不得有接头。

7）安装完成后必须清理配电箱内的残留物。

8）配电箱安装后应表明各回路的使用名称。

6.户内配电箱的接线

配电箱线路的排列情况是最能说明电工水平的重要参照，它好比电工本身的思路，思路清晰了，线路也就清晰了。

1）把配电箱的箱体在墙体内用水泥固定好，同时把从配电箱引出的管子预埋好，然后把导轨安装在配电箱底板上，将断路器按设计好的顺序卡在导轨上，各条支路的导线在管中穿好后，末端接在各个断路器的接线端。

2）如果用的是单极断路器，只把相线接入断路器，在配电箱底板的两边各有一个铜接线端子排，其中一个与底板绝缘，这是零线接线端子，进线的零线和各出线的零线都接在这个接线端子上；另一个与底板相连，此为地线接线端子，进线的地线和各出线的地线都接在这个接线端子上。

3）如果用的是两极断路器，把相线和零线都接入开关，在配电箱底板的边上只有一个铜接线端子排，是地线接线端子。

4）接完线以后，装上前面板，再装上配电箱门，在前面板上贴上标签，写上每个断路器的功能。

户内配电箱安装接线如图2-4所示。

图2-4 户内配电箱安装接线实例

友情提示

户内配电箱安装注意事项如下：

1）配电箱规格型号必须符合国家现行统一标准的规定；材质为铁质时，应有一定的机械强度，周边平整无损伤，涂膜无脱落，厚度不小于1.0mm；进出线孔应为标准的机制孔，大小相适配，通常将进线孔靠箱左边，出线孔安排在中间，管间距在10～20mm之间，并根据不同的材质加设锁扣或护圈等，工作零线汇流排与箱体绝缘，汇流排材质为铜质；箱底边距地面不小于1.5m。

2）箱内断路器和漏电断路器安装牢固；质量应合格，开关动作灵活可靠，漏电装置动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s；其规格型号和回路数量应符合设计要求。

3）箱内的导线截面积应符合设计要求，材质合格。

4）箱内进户线应留有一定余量，一般为箱周边的一半。走线规矩、整齐，无绞接现象，相线、工作零线、保护地线的颜色应严格区分。

5）工作零线、保护地线应经汇流排配出，户内配电箱电源总断路器（总开关）的出线截面积不应小于进线截面积，必要时应设相线汇流排。截面积为10mm²及以下的单股铜芯线，可直接与设备器具的端子连接；截面积小于等于2.5mm²的多股铜芯线，应先拧紧搪锡或压接端子后，再与设备、器具连接；截面积大于2.5mm²的多股铜芯线，除设备自带插接式端子外，应接续端子后与设备器具的端子连接，但不得采用开口端子，多股铜芯线与插接式端子连接前端部拧紧搪锡。对可同时断开相线、零线的断路器的进出导线，应左边端子孔接零线，右边端子孔接相线，箱体应有可靠的接地措施。

6）导线与端子连接紧密，不伤芯，不断股，插接式端子线芯不应过长，应为插接端子深度的1/2，同一端子上导线连接不多于2根，且截面积相同，防松垫圈等零件齐全。

7）配电箱的金属外壳应可靠接地，接地螺栓必须加弹簧垫圈进行防松处理。

8）配电箱箱内回路编号齐全，标识正确。

7.低压配电柜的清扫

低压配电柜清扫要求如下：

1）完成低压配电柜停电操作后，配电柜清扫作业前需要进行验电和放电操作。

2）根据低压配电柜及其所安装的低压电器的型号，做好相应的保护工作，以免清扫作业中将灰尘等杂物意外掉落进入低压电器中。

3）以低压配电柜及其所安装的低压电器外壳部分没有灰尘为验收标准，验收时，验收人员应戴白手套触摸低压配电柜及其所安装的低压电器外壳等可触及到的部分而白手套上不沾染灰尘为验收合格标准。

4）清扫完成并验收合格后，需要仔细检查并确保没有异物落入或遗漏在低压配电柜及其所安装的低压电器中，然后在送电许可承诺书上签字确认后，才能送电。

应用技巧

低压配电柜系统每五年需要清扫、检查、紧固和检测一次。

为了保险起见，每月寻查一次，也可以在投入运行之后或者上一次停电清扫、检查、紧固和检测之后的第四年就分批安排每一组低压配电柜系统的停电清扫、检查、紧固和检测，这样到了第五年的时候，就能在五年的期限内完成全部低压配电柜系统的清扫、检查、紧固和检测工作，以后便可以依次类推地循环下去，这种分散落实的方法不仅可以降低维修保养人员在相对集中的时段里的劳动强度，而且可以有效降低运行和维护成本，更可以减少停电给用户带来的不便。