室内配电箱的设计方案与故障防范措施研究

 

摘要：结合故障实例深入分析了室内配电箱的设计方案，同时探讨了室内配电箱的故障防范措施。

关键词：室内配电箱；设计方案；故障防范措施
0引言

室内配电箱负责为室内所有用电设备提供电源，因此它的 供电设计方案对于室内整体的电气设计有重大意义。在对室 内配电箱供电方案进行设计时，应从合理性、可靠性以及经济 性等方面进行比较和分析，以找出最佳方案。同时，室内配电 箱作为室内用电设备的电源中心，从采购、施工到运行过程中， 都应做好故障防范工作，以保证室内各种用电设备的正常 使用。

1室内配电箱故障实例分析

1.1项目概况

某项目内容为代表办公室设计，办公室内面积约为 130 m2，常驻工作人员20人。其主要用电负荷情况如下：立式 空调3台，220 V供电，标况下制冷2. 8 kW，制热4. 7 kW，最大 输入功率5. 5 kW;照明格栅灯20盏，单灯具功率3X18 W;台 式电脑20台，其电源输入标识为220 V/4 A；400 W电热饮水 机1台。

室内配电箱配置如下：单相进线开关1个40 A，下带单相 照明开关1个15 A，单相漏电总开关1个32 A;漏电总开关下 接单相插座开关7个，其中15 A的4个，20 A的3个。图1为 配电箱的接线示意图。
  照明
进线  升关 15 A
  
开关  
  
  漏电
  
40 A  开关
(单相）  32 A

图1室内配电箱接线示意图
1.2故障介绍

(1)故障现象：在正常工作时间，所有电脑开机，照明灯具 全开，台空调均运行。0.5 h后，配电箱总开关及漏电开关均 跳闸。检查配电箱开关，发现外壳温度极高，待其冷却后合闸， 成功。

(2)故障分析：由于故障发生时间为盛夏，空调采用制冷模 式，单机负荷为2. 8kW，功率因数0.8，同时系数0. 75，台空 调总功率8.4 kW,总工作电流35.8 A;0台电脑，按每台电脑 运行时功率150 W,功率因数0.8计，总容量3 kW,电流17 A; 20盏3X18 W照明，功率因数0. 9，总功率1. 2 kW,总电流 5. 5 A。经算配电箱总用电功率达12. 6kW，总电流58. 3 A,插
座类电流52. 8 A。根据计算，此照明配电箱内进线开关和总漏 电开关的容量都无法满足供电需求。

1.3故障解决方案

在不改变现有装修和室内配电箱规格、接线形式的情况 下，根据计算电流，只能将进线开关和插座漏电总开关的规格 都更换为63A。经更换开关后，未发生开关跳闸故障。

1.4故障总结

由于室内配电箱及室内整体电气已经施工完成，在无法改 变已有装修和室内配电箱的形式下，只能使用以上故障解决方 案。但目前的故障解决方案并无法完全解决室内配电的问题， 因为进线开关和插座总开关均使用63 A开关不利于电气开关 的上下级配合，下级总漏电开关跳闸的同时可能使进线开关也 跳闸，导致照明开关失电。如果要完全解决此房间的供配电问 题，只能修改整体的供电方案。

从上案例可看出，如果想构建可靠的室内电力系统，应从 设计上就对室内配电箱进行严格把关，认真分析供电需求，使 用合理可靠的室内配电箱设计方案。

2室内配电箱设计方案分析

室内配电箱设计方案的区别通常表现在以下2方面： (1)室内配电箱的进线方式使用三相进线方式或是单相进线方 式；2)插座回路的漏电开关使用总漏电开关的配置形式还是 分插座回路安装漏电开关的配置形式。

以下将从功能性和经济性2个方面对上述设计方案进行 比较和分析。

2.1功能性

(1)采用三相进线方式可以很明显地扩大电源容量，现阶 段常用的C系列微断开关最大容量为63 A，假设功率因数为 0.8，经理论计算，单个配电箱的供电容量可以达到33. 2 kW。 由于室内普通电器大部分是单相的，考虑到实际负荷不可能完 全平均分配，按容量的80%计算，也可以达到26.56 kW。而采 用单相进线方式则配电箱的最大容量只能达到13.86 kW。

(2)开关采用总漏电开关，如果一个插座出现接地故障会 导致所有插座失电；分插座回路安装漏电开关可以有选择性地 切断故障插座回路，当出现接地故障时不容易扩大故障范围， 也减少了故障检查的强度。

2.2经济性

(1)三相进线方式在上级配电柜和下级配电箱上均需采用 三相开关，供电的电缆需采用三相五线制，投资较大；而单相进 线方式在上级配电柜和下级配电箱上只需使用单相两极开关， 供电采用单相三线制，投资较小。

(2)采用总漏电开关形式，下方分插座回路开关上无需安 装漏电开关，投资较小；如采用分插座回路安装漏电
则每个插座回路开关均需采用防漏电开关，投资较大。

由以上功能性和经济性分析可以看出，采用三相进线形式 可以扩大室内配电箱的供电能力，但将增加投资，故对于需要 较小容量的配电箱可采用单相进线方式以节约投资；旦对于 100 m2以上用电密集的房间，单相进线的照明配电箱可能已无 法满足正常供电的需求，此时应采用三相进线的形式供电。而 对于插座回路的漏电开关是否使用总漏电开关形式，也可根据 插座回路的多寡以及故障后对电源维护的要求进行选择。因 此在室内配电箱的设计过程中，应根据房间内的实际用电需求 和电器的具体情况，综合功能性以及经济性等多个方面的因素 来选择最为经济合理的设计方案。

3室内配电箱故障防范措施

3. 1配电箱采购及使用环节的防范措施

在室内配电箱的采购环节，招标单位不仅要充分了解配电 箱的性能质量，还要对生产商的供货能力以及产品信息进行充 分核查。此外，要核实配电箱的规格、型号等参数能满足设计 要求，从而保证室内用电设备的可靠供电与正常运行[1]。

3. 2配电箱与供电线路结合的安装施工工艺

当供电线路敷设完毕后，配电箱的安装施工同样也是一个 关键环节，其安装施工的工艺水平高低将直接决定供电线路能 否可靠运行。在安装过程中，一定要做到分工明确、责任到人。 首先，安装施工人员要以技术交底为依据，在开封时仔细检查 配电箱的元器件、附件以及箱体是否齐整完好，如果有缺失一 定要及时提出；其次，施工人员应该严格按照国家相关规定规 范和施工流程进行施工，严把质量关、安全关，特别是要仔细核 对供电线路的相序是否安装正确；最后，当安装施工完成后，要 对供电线路以及室内配电箱的绝缘性能进行试验，通过试验后 方可交付使用[2]。

3.3做好室内配电箱的预防性检测试验

为了确保室内配电箱的安全可靠供电，要对配电变压器高 压侧线路、低压侧线路以及配电箱受电侧回路进行绝缘性能的 预防性试验。此外，根据配电设计规范要求，同样也要对供电 线路进行相应的绝缘性能预防性试验。在室内配电箱安装完 成后，要确认箱内元器件的相序与两端供电系统的设备相序一

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实现电力安全生产及现代化管理。

该系统采用无线（GPRS)通信方式在不破坏市政路面的情 况下，传输所监测数据，并可根据监测数据及其变化趋势及时 判断电缆接头故障点并发出预警信息。此系统具有可靠性高、 覆盖范围广、成本低、方便安装维护等特点，是一套确保地下电 缆安全运行的理想系统。亨

[参考文献]

[]江秀臣，蔡军，董小兵，等.110 kV及以上电压等级交联电缆在 线监测技术[].电力自动化设备，2005,25(8)

[]孙茁，南春雷，魏万水.110 kV交联聚乙烯电缆的在线监测 [].高电压技术,2004,136(30)

[]罗悛华，邱毓昌，马翠姣.基于局部放电频谱分析的XLPE电 力电缆在线监测技术[].电工电能新技术，2002,21(1)

[4]刘平原，贺景亮，王洪新.交联聚乙烯（XLPE)电缆在线监测方
致，并做好相应的相序相色标识。要检查接地线是否良好，然 后进行预防性试验，试验数据一定要满足相关标准要求，如果 不满足则必须查清原因，在及时更改处理后再进行试验，一直 到满足标准要求为止。

3.4加强配电箱的维护和保养

在室内配电箱运行过程中，要保证配电箱的工作电压不超 过其额定电压。要对配电箱的负荷情况进行测量和监视，一定 要在额定的载流量以内运行。此外，要保证室内配电箱处通风 良好。同时要对配电箱运行过程中的温度进行监视，一旦发现 温度异常升高就要及时对其进行检查并排除故障隐患。

4结语

室内配电箱作为380/220 V室内供电系统中接受、分配电 能以及控制电能开断的关键设备，其安全、稳定、可靠运行对于 室内各种用电设备的电能供应都有着直接影响。因此，要从设 计、设备选型、安装施工、运行维护等各个方面采取有效的控制 措施。在设计过程中要对设计方案从多方面进行分析与比较， 以选择一个最合理、最经济的设计方案；在安装施工过程中要 做好控制工作，杜绝故障隐患的产生；在运行维护过程中要采 取制度化的防范措施，加强运维管理，将安全隐患消灭在萌芽 阶段，以保障室内配电箱的正常运行。7