史上最全的配電箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析!
2020-03-03 點(diǎn)擊數(shù):917“配電箱”,也叫配電柜,是電動(dòng)機(jī)控制中心的統(tǒng)稱。配電箱是按電氣接線要求將開關(guān)設(shè)備、測量儀表、保護(hù)電器和輔助設(shè)備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或憑幅上,構(gòu)成低壓配電裝置。
配電箱的用途?
便于管理,當(dāng)發(fā)生電路故障時(shí)有利于檢修。 配電箱和配電柜配電盤配電屏等,是集中安裝開關(guān)、儀表等設(shè)備的成套裝置。
常用的配電箱有木制和鐵板制兩種,現(xiàn)在哪兒的用電量都挺大的,所以還是鐵的用的比較多。 配電箱的用途:當(dāng)然是方便停、送電,起到計(jì)量和判斷停、送電的作用。
配電箱構(gòu)成主要分為兩部分
一是成套部件,即配電箱外殼及其相關(guān)配件。
二是電氣元件及相關(guān)附件,即空氣開關(guān)和其所需要的附件。
柜內(nèi)由以下各部分組成:
一、斷路器
斷路器:即開關(guān),是配電柜的主要元器件,常用的有空氣開關(guān)、 漏電開關(guān)、雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)
1.空氣開關(guān):
A.空氣開關(guān)的概念:
空氣開關(guān)也就是空氣斷路器,在電路中作接通、分?jǐn)嗪统休d額定工作電流和短路、過載等故障電流,并能在線路和負(fù)載發(fā)生過載、短路、欠壓等情況下,迅速分?jǐn)嚯娐?,進(jìn)行可靠的保護(hù)。
斷路器的動(dòng)、靜觸頭及觸桿設(shè)計(jì)形式多樣,但提高斷路器的分?jǐn)嗄芰κ侵饕康摹D壳?,利用一定的觸頭結(jié)構(gòu),限制分?jǐn)鄷r(shí)短路電流峰值的限流原理,對提高斷路器的分?jǐn)嗄芰τ忻黠@的作用,而被廣泛采用。
B.空氣開關(guān)的工作原理:
自動(dòng)空氣開關(guān)也稱為低壓斷路器,可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路,也可用來控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它功能相當(dāng)于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。
自動(dòng)空氣開關(guān)具有多種保護(hù)功能(過載、短路、欠電壓保護(hù)等)、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便、安全等?yōu)點(diǎn),所以目前被廣泛應(yīng)用。
2.漏電保護(hù)開關(guān):
A.漏電保護(hù)開關(guān)概念:
既具備漏電保護(hù)功能,人觸摸到帶電體會跳閘,確保人身安全,是漏電保護(hù)器的主要功能;用電設(shè)備如果絕緣不好漏電到外殼上,漏電保護(hù)器也會跳閘,避免人體觸摸觸電。同時(shí)具備電流通斷功能、過負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)功能。
B.漏電保護(hù)開關(guān)的工作原理:
漏電保護(hù)器的工作原理圖。LH為零序電流互感器,它由坡莫合金為材料的鐵芯,和繞在環(huán)狀鐵芯上的二次線圈組成檢測元件。電源相線和中性線穿過圓孔成為零序互感器的一次線圈。互感器的后部出線即為保護(hù)范圍。
C.漏電保護(hù)開關(guān)的作用:
1、當(dāng)電氣設(shè)備或線路發(fā)生漏電或接地故障時(shí),能在人尚未觸及之前就把電源切斷。
2、當(dāng)人體觸及帶電的物體時(shí),能在011s內(nèi)切斷電源,從而減輕電流對人體的傷害程度。
3、可以防止因漏電而引起的火災(zāi)事故。
3.雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān):
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的概念:
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)為電源二選一自動(dòng)切換系統(tǒng),第一路出現(xiàn)故障后雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)自動(dòng)切換到第二路給負(fù)載供電,第二路故障的話雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)自動(dòng)切換到第一路給負(fù)載供電。
適合用于UPS-UPS,UPS-發(fā)電機(jī),UPS-市電,市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉(zhuǎn)換。
二、浪涌保護(hù)器:
A.浪涌保護(hù)器的概念:
浪涌保護(hù)器,也叫防雷器,是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置。當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí),浪涌保護(hù)器能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流,從而避免浪涌對回路中其他設(shè)備的損害。
B.浪涌基本知識:
浪涌保護(hù)器系統(tǒng)的主要作用是保護(hù)電子設(shè)備免受“浪涌”的損害。因此,如果您想知道浪涌保護(hù)器的作用,就需要弄清楚兩個(gè)問題:什么是浪涌?電子設(shè)備為什么需要它們的保護(hù)?
浪涌也叫突波,顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質(zhì)上講,浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖??赡芤鹄擞康脑蛴校褐匦驮O(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī)。
電涌或瞬變電壓是指電壓在電能流動(dòng)的過程中大幅超過其額定水平。
在美國,一般家庭和辦公環(huán)境配線的標(biāo)準(zhǔn)電壓是120伏。如果電壓超過了120伏,就會產(chǎn)生問題,而浪涌保護(hù)器有助于防止該問題損壞計(jì)算機(jī)。
C.浪涌保護(hù)器的作用:
第一道防線應(yīng)是連接在用戶供電系統(tǒng)入口進(jìn)線各相和大地之間的大容量電源防浪涌保護(hù)器。一般要求該級電源保護(hù)器具備100KA/相以上的最大沖擊容量,要求的限制電壓應(yīng)小于2800V。我們稱為CLASS I 級電源防浪涌保護(hù)器 (簡稱SPD)。
這些電源防浪涌保護(hù)器是專為承受雷電和感應(yīng)雷擊的大電流和高能量浪涌能量吸收而設(shè)計(jì)的,可將大量的浪涌電流分流到大地。它們僅提供限制電壓(沖擊電流流過SPD時(shí),線路上出現(xiàn)的最大電壓成為限制電壓)為中等級別的保護(hù),因?yàn)镃LASS I 級的保護(hù)器主要是對大浪涌電流的吸收。僅靠它們是不能完全保護(hù)供電系統(tǒng)內(nèi)部的敏感用電設(shè)備。
第二道防線應(yīng)該是安裝在向重要或敏感用電設(shè)備供電的分路配電設(shè)備處的電源防浪涌保護(hù)器。
這些SPD對于通過了用戶供電入口浪涌放電器的剩余浪涌能量進(jìn)行更完善的吸收,對于瞬態(tài)過電壓具有極好的抑制作用。該處使用的電源防浪涌保護(hù)器要求的最大沖擊容量為40KA/相以上,要求的限制電壓應(yīng)小于2000V。我們稱為CLASS II 級電源防浪涌保護(hù)器。一般的用戶供電系統(tǒng)做到第二級保護(hù)就可以達(dá)到用電設(shè)備運(yùn)行的要求了。
最后的防線可在用電設(shè)備內(nèi)部電源部分使用一個(gè)內(nèi)置式的電源防浪涌保護(hù)器,以達(dá)到完全消除微小瞬態(tài)的瞬態(tài)過電壓的目的。
該處使用的電源防浪涌保護(hù)器要求的最大沖擊容量為20KA/相或更低一些,要求的限制電壓應(yīng)小于1800V。對于一些特別重要或特別敏感的電子設(shè)備,具備第三級的保護(hù)是必要的。同時(shí)也可以保護(hù)用電設(shè)備免受系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓影響。
三、電度表:
A.電度表的概念:
電工通常用的電能表,是用來測量電能的儀表,俗稱電度表。
B.電度表的工作原理:
①機(jī)械電度表工作原理:
當(dāng)電能表接入電路時(shí),電壓線圈和電流線圈產(chǎn)生的磁通穿過圓盤,這些磁通在時(shí)間和空間上不同相,分別在圓盤上感應(yīng)出渦流。
由于磁通與渦流的相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),因磁鋼的制動(dòng)作用,使圓盤的轉(zhuǎn)速達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)。
由于磁通與電路中的電壓和電流成正比例,使圓盤在其作用下以正比于負(fù)載電流的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng),圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)蝸桿傳動(dòng)到計(jì)度器,計(jì)度器的示數(shù)就是電路中實(shí)際所使用。
②電子電度表基本原理:
電子式電度表是利用電子電路/芯片來測量電能;
用分壓電阻或電壓互感器將電壓信號變成可用于電子測量的小信號,用分流器或電流互感器將電流信號變成可用于電子測量的小信號,利用專用的電能測量芯片將變換好的電壓、電流信號進(jìn)行模擬或數(shù)字乘法,并對電能進(jìn)行累計(jì),然后輸出頻率與電能成正比的脈沖信號;
脈沖信號驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)帶動(dòng)機(jī)械計(jì)度器計(jì)度,或送微計(jì)算機(jī)處理后進(jìn)行數(shù)碼顯示。
四、電流表:
A.電流表的工作原理:
流表是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力的作用而制成的。當(dāng)有電流通過時(shí),電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過磁場,電流切磁感線,所以受磁場力的作用,使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn),帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。
由于磁場力的大小隨電流增大而增大,所以就可以通過指針的偏轉(zhuǎn)程度來觀察電流的大小。這叫磁電式電流表。
B.電流表的使用規(guī)則:
①電流表要串聯(lián)在電路中(否則短路);
②被測電流不要超過電流表的量程(可以采用試觸的方法來看是否超過量程);
③絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表連到電源的兩極上(電流表內(nèi)阻很小,相當(dāng)于一根導(dǎo)線。若將電流表連到電源的兩極上,輕則指針打歪,重則燒壞電流表、電源、導(dǎo)線);
④看清表針停留位置(一定從正面觀察)。
五、電壓表:
A.電壓表的概念:
電壓表是測量電壓的一種儀器,常用電壓表——伏特表符號:V,在靈敏電流計(jì)里面有一個(gè)永磁體,在電流計(jì)的兩個(gè)接線柱之間串聯(lián)一個(gè)由導(dǎo)線構(gòu)成的線圈,線圈放置在永磁體的磁場中,并通過傳動(dòng)裝置與表的指針相連。電壓表是個(gè)相當(dāng)大的電阻器,理想的認(rèn)為是斷路。
B.電壓表工作原理:
電壓表是采用電流表裝配的,電流表的內(nèi)阻很小,那么串連一個(gè)大的電阻,就可以直接并接到需要量取電壓的兩點(diǎn),根據(jù)歐姆定律的關(guān)系可以知道,電流表顯示的電流正比于外部電壓,所以就可以測量出電壓了。
C.電壓表的使用:
電壓表能直接測電源電壓,電壓表使用時(shí)要并聯(lián)在電路中. 使用電壓表時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1)測電壓時(shí),必須把電壓表并聯(lián)在被測電路的兩端;
2)正確選擇量程,被測電壓不要超過電壓表的量程。使用時(shí)并聯(lián)在電路中;如果串聯(lián),則測得的是電源電動(dòng)勢。
不過以上講到的幾種元器件都是配電箱中最基本的元器件,在實(shí)際生產(chǎn)過程中還會根據(jù)配電箱不同的用途,以及對配電箱的使用要求來增加其他的元器件,如:交流接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、按鈕、信號指示燈、KNX智能開關(guān)模塊(帶容性負(fù)載)及后臺監(jiān)控系統(tǒng)、智能消防疏散照明及后臺監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)/漏電監(jiān)控探測器及后臺監(jiān)控系統(tǒng)、EPS電源電池等等。
配電箱的安裝要求
配電箱應(yīng)用不可燃材料制作;
觸電危險(xiǎn)性小的生產(chǎn)場所和辦公室,可安裝開啟式的配電板;
在觸電危險(xiǎn)性大或作業(yè)環(huán)境較差的加工車間、鑄造、鍛造、熱處理、鍋爐房、木工房等場所,應(yīng)安裝封閉式箱柜;
在有導(dǎo)電性粉塵或產(chǎn)生易燃易爆氣體的危險(xiǎn)作業(yè)場所,必須安裝密閉式或防爆型的電氣設(shè)施;
配電箱各電氣元件、儀表、開關(guān)和線路應(yīng)排列整齊,安裝牢固,操作方便;
落地安裝的板(箱)底面應(yīng)高出地面5~10 mm;
操作手柄中心高度一般為1.2~1.5m;
箱前方0.8~1.2m的范圍內(nèi)無障礙物;
保護(hù)線連接可靠;
箱以外不得有裸帶電體外露;
必須裝設(shè)在箱外表面或配電板上的電氣元件,必須有可靠的屏護(hù)。
配電柜的操作規(guī)程
(1)配電柜為船舶配電中樞八產(chǎn)和設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),任何無關(guān)人員不得扳動(dòng)板上的開關(guān)。
(2)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)后,應(yīng)利用動(dòng)力屏升速開關(guān)手動(dòng)緩慢加速,直到發(fā)電機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài),電壓與頻率達(dá)到規(guī)定值,方可合閘送電。
(3)配電板進(jìn)入配電狀態(tài)后,不得隨意拔動(dòng)動(dòng)力屏升速開關(guān),空氣斷路器的閉鎖開關(guān)非緊急情況不得使用。
(4)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行要嚴(yán)格按照并車條件要求與規(guī)定進(jìn)行操作,要注意出現(xiàn)逆功率(逆流)和并車失敗等現(xiàn)象。
(5)停機(jī)時(shí)應(yīng)先切斷發(fā)電機(jī)負(fù)荷,然后空載停車,不得帶負(fù)荷直接停機(jī)。
(6)交插岸電時(shí),應(yīng)先切斷岸電屏各動(dòng)力開關(guān),然后檢查接線與相序的正確性,確認(rèn)正確后,方可實(shí)施船岸電的轉(zhuǎn)換,嚴(yán)禁帶負(fù)荷操作。
(7)配電柜應(yīng)定期進(jìn)行清潔和維護(hù)保養(yǎng)工作,以便使設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)。
(8)發(fā)電機(jī)工作,輪機(jī)人員進(jìn)行配電板操作時(shí),應(yīng)集中思想,謹(jǐn)慎操作,防止意外事故發(fā)生,否則將追究個(gè)人事故責(zé)任。
(9)充放電板為船舶應(yīng)急配電板,當(dāng)班輪機(jī)人員應(yīng)經(jīng)常檢查其工作狀況,隨時(shí)保證低壓電力充足,并通過板上儀表掌握磁飽和穩(wěn)壓器的工作狀況。
(10)正常航行時(shí),配電板上各路開關(guān)應(yīng)處于接通,以保證發(fā)電機(jī)能隨時(shí)啟動(dòng)及應(yīng)照時(shí)能隨時(shí)投入使用。
二次接線流程
1、按照原理圖來了,不在同一位置的的要上端子,千萬不要一個(gè)端子接3根線。查錯(cuò)就不是那么查了,只能按照原理圖來一個(gè)個(gè)對。
(1)導(dǎo)線橫截面的選用
市電(交流220V)電壓回路的線用1.5平方毫米的;電流回路用2.5平方毫米的。蓄電池一般用1.5平方毫米就可以。
(2)接線時(shí)候,要檢查好導(dǎo)線兩端的信號是否對應(yīng),以免造成不必要的錯(cuò)誤。
(3)最主要的是看明白原理圖及接線圖。
2、如果是新手要先審圖,整理一條自己的思路,而且還可以檢查一下圖紙有沒有問題,不懂的地方可以先弄明白,這樣有利于做線。然后才開始接線。
對二次接線施工的要求:按圖施工,接線正確;導(dǎo)線與電氣元件采用螺栓連接、插接、焊接或壓接等,均應(yīng)牢固可靠,接線良好;配線整齊清晰、美觀;導(dǎo)線絕緣良好,無損傷;柜內(nèi)導(dǎo)線不應(yīng)有接頭;回路編號正確,字跡清晰。
電纜芯線截面的選擇還應(yīng)符合下列要求:
(1)電流回路:應(yīng)使電流互感器的工作準(zhǔn)確等級,此時(shí),如無可靠根據(jù),可按斷路器的電流容量確定最大短路電流。
(2)電壓回路:當(dāng)全部保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置動(dòng)作時(shí)(考慮到發(fā)展,電壓互感器的負(fù)荷最大時(shí)),電壓互感器至保護(hù)和自動(dòng)裝置屏的電纜壓降不應(yīng)超過額定電壓的3%。
(3)操作回路:在最大負(fù)荷下,操作母線至設(shè)備的電壓降,不應(yīng)超過10%額定電壓。
2、電流互感器二次繞組不允許開路,電壓互感器二次側(cè)不允許短路二次接線前,應(yīng)熟悉一下圖紙:
(1)原理圖(表示各回路的工作原理和相互作用。圖紙表示出二次回路中各元件的連接方式,而且還表示出與一次回路有關(guān)的聯(lián)系)
(2)展開圖
(3)端子排圖
(4)安裝接線圖