理论教育 家装电工:配电箱安装技巧

家装电工:配电箱安装技巧

时间:2023-10-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:漏电保护器对防止触电伤亡事故,避免因漏电而引起的火灾事故,具有明显的效果。漏电保护器是一种低压安全保护电器,是对低压电网中的直接和间接触电的一种有效保护。

家装电工:配电箱安装技巧

配电箱是每一个住户都要进行安装的设备,也可称之为一户一表的供电和计量方式,是用于计量用电量多少的设备,一般按电压等级可分为高压配电箱和低压配电箱,家庭使用的配电箱属于低压配电箱,也就是常称之为一户一表的装置,主要包括计量用电量的电能表和主干线断路器。家庭中可以同时使用电器用电量多少与配电箱有着直接的关联,下面介绍低压配电箱中的主要部件及其选配方案。

1.配电箱的主要部件

目前,市场上应用于配电箱的部件多种多样,主要可以分为两大部件,即电能表和断路器。

(1)电能表

电能表有三相电能表和单相电能表之分,由于家庭中的供电电路为单相供电,因此使用的电能表为单相电能表,家用单相电能表又分为感应式、电子式、智能式多种。

目前,比较常见的为感应式电能表和智能式电能表,不论是哪种形式的电能表,其型号和主要参数的标识基本一致,如图4-85所示。例如,感应式电能表的主要参数有型号、额定电流、额定电压、额定频率等。电能表的主要参数是选配方案的重要依据,如图4-86所示为电能表主要参数及其含义。

(2)断路器

断路器是具有过电流保护功能的开关,如果电流过大,断路器会自动断开,起到保护电能表及其用电设备的作用。常见的断路器种类有很多,如传统的刀开关、新型的断路器和漏电保护器等。

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图4-85 家庭常用电能表

1)刀开关和熔断器

刀开关又称闸刀开关或隔离开关,是比较传统的断路器。根据应用的场合不同,可以分为HD型单投刀开关、HS型双投刀开关(刀形转换开关)、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关和HH型封闭式负荷开关。日常生活中比较常见的是刀开关和熔断器结合使用,如图4-87所示为典型的刀开关和熔断器。

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图4-86 电能表主要参数及其含义

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图4-87 刀开关与熔断器

刀开关在电路中的作用是隔离电源,以确保电路和设备维修的安全,将负载部分断开。通过刀开关上的动触头(闸刀)与底座上的静触头(刀夹座)相闭合或分离来达到接通或分断电路的目的。

熔断器在电路中的作用是检测电流通过的量。如果电流量超过额定值,熔断器将会由自身产生的热量而熔化,使电路断开,起到保护电路的作用。

目前,刀开关和熔断器在日常生活中基本上已经被淘汰,取而代之的是断路器。

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图4-88 单进单出和双进双出的断路器

2)断路器

断路器是电路中只要有过流或短路现象,开关内的检测电路就会自动驱动开关进行跳闸断路,因其使用方便安全而被广泛应用在电路当中。在电路中,断路器起到隔离电源和检测电流量双重作用,具备了刀开关和熔断器合二为一的功能,而且,当检测到的电流量超过额定电流量,就会立即跳闸,只要排除用电量过大的现象后,重新闭合开关即可,不需要重新安装熔断器,使用上既方便又安全。如图4-88所示为典型的断路器,根据应用线路的不同,有双进双出和单进单出两种。

双进双出的断路器既可以控制相线又可以控制中性线,也就是说不管是相线或者是中性线,只要出现过电流情况,就会跳闸,断开电路。单进单出的断路器只控制相线,也就是只检测和控制该相线支路是否有过电流的情况,通常是使用在分支供电线路中。

断路器按其型号还可以分为C型和D型两种,其中C型是家庭用断路器,D型为启动用断路器,经常用于启动电流很大的电动机电路1中。由此可见,在家庭装修中选择的控制开关基本上都是C型的断路器,其型号后面的数字表示额定电流量,如图4-88所示。

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图4-89 漏电保护装置

a)漏电保护器 b)带漏电保护器的断路器

3)漏电保护器

漏电保护器是家庭中常用的一种防止电器漏电事故发生的安全保护措施,如图4-89a所示为典型的漏电保护器,图4-89b所示为与断路器制成一体的漏电保护器,这种漏电保护器是目前比较常用的漏电保护装置。

漏电保护器对防止触电伤亡事故,避免因漏电而引起的火灾事故,具有明显的效果。漏电保护器是一种低压安全保护电器,是对低压电网中的直接和间接触电的一种有效保护。断路器主要是检测电路中用电量的设备,当电路的电流超过最大负载电流较大时,断路器会对电路起到保护作用,而漏电保护器是通过感应回路中剩余电流量的设备,正常工作时,相线端的电流与中性线端的电流相等,回路(支路)中的剩余电流量几乎为零,在发生漏电或触电情况时,相线的一部分电流流过触电人身体到地,因出现相线端的电流大于中性线端的电路,回路(支路)中会产生剩余电流量,这个电流量可能较小不会使断路器进行工作,只有漏电保护器可以感应,并进行断路保护。

根据漏电保护器的动作原理,可将其分为电压型和电流型两大类。电流型漏电保护器比电压型漏电保护器的性能更优越。因此,目前大多数家庭中所使用的是与断路器一体化的电流型漏电保护器。这种漏电保护器的外形主要包括断路器闸刀、试验按钮和漏电指示,如图4-90所示。

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图4-90 漏电保护器

其中,断路器闸刀是控制电路闭合、断开的开关,试验按钮是检测漏电保护器是否能正常工作的测试按钮,漏电指示是当该漏电保护器所在支路出现漏电情况后,断路器断开电路的同时,该指示向外突弹起,排除漏电情况以后,需要闭合电路时,需要先将该指示按回后,才能闭合电路,否则电路无法正常闭合。单相交流电经过配电箱和配电盘中的支路断路器给负载供电,其中相线和中性线经过带有漏电保护器的支路,流出的电流给负载进行供电,在正常情况下,漏电保护器检测的电流差应为零,而发生漏电情况的时候,返回的电流比流出的电流小,漏电保护器检测出电流差,从而启动保护工作。其中,负载泄露出来的电流I,经过地线排除,以确保人身安全。

2.配电箱的选配方案

配电箱(一户一表)是每个住户中都配有的设备,在选配配电箱中的电能表和总断路器的时候,一定要考虑到家中所使用的电气设备。下面先来了解一下电的基础知识,再以它为根据来选择配电箱中的具体设备。

(1)电能的计量与电功率知识

能量被定义为做功的能力,是指电荷移动所承载的能量,以各种形式存在,如电能、热能、光能、机械能、化学能以及声能等。电能的转换是在电流做功的过程中进行的,因此,电流做功所消耗电能的多少可以用电功来量度。即:W=UIT(电能与电功的知识参见第1章内容)。

在日常生活中的电能表使用“度”来作为计量电能(电功)的单位,如图4-91所示,即单位时间内(小时)家庭中所有正在工作的家用电器所消耗的电能(电功)的总和,因此,1度=1kW·h=1kV·A·h。

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图4-91 电能表

日常生活中使用的电能主要来自其他形式能量的转换,包括水能(水力发电)、热能(火力发电)、原子能(核发电)、风能风力发电)、化学能(电池),以及光能(光电池、太阳能电池等)等,电能也可转换成其他所需能量形式,并且可以采用有线或无线的形式进行远距离的传输。大多数电力设备都标有电瓦数或者额定功率。如电烤箱上标有220V1200W字样,则1200W为其额定电功率。额定功率即是电气设备安全正常工作的最大功率。电气设备正常工作时的电压叫额定电压,例如AC 220V,即交流220V供电的条件。在额定电压下的电功率叫做额定功率。实际加在电气设备两端的电压叫实际电压,在实际电压下的电功率叫实际功率。只有在实际电压恰好与额定电压相等时,实际功率才等于额定功率。

在一个电路中,额定功率大的设备实际消耗功率不一定大,应由设备两端实际电压和流过设备的实际电流决定。

(2)配电箱的选配

通过室内配电设计实例中得知,需要进行家庭装修的二室一厅,在进行电配箱的选配的时候,根据使用家用电器的电功率的不同,将其分成了6个支路,即照明支路、插座支路、厨房支路、卫生间支路、空调器支路、柜式空调器支路,并且每个支路的用电量都比较大,其支路用电量如表4-23所列。

表4-23 支路用电量

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所有支路的用电量总和为94A,所有的家用电器不可能同时启动工作,因此可以选择15(60)A或20(80)A的电能表,其中15(60)A的电能表可以选择50A的总断路器,20(80)A的电能表可以选择63A的总断路器,如图4-92所示,只要总断路器的允许通过电流量不大于电能表的最大额定电流量即可。

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图4-92 电能表和总断路器的选配方案

a)60A电能表选配方案 b)80A电能表选配方案

在需要进行装修的二室一厅中,空调器支路只有在夏天时才使用,并且两路空调器支路很少会同时使用。厨房支路与卫生间支路出现同时使用的情况也比较少,因此,选择15(60)A的电能表可以满足家庭使用,所配的总断路器使用50A的双进双出断路器即可。

选择好了电能表和总断路器以后,就可以选配电线了。需要输送的电力经过电能表、总断路器到达室内的配电盘,这一过程中所使用的电线可称之为进户线。该二室一厅的进户线采用暗敷方式,因此根据电线安全载流量的规定以及敷设导管的选用规定,可以选择截面积为10mm2或16mm2的绝缘线(硬铜线),其中10mm2的绝缘线(硬铜线)的安全载流量在59~75A之间,16mm2的绝缘线(硬铜线)的安全载流量在85~105A之间,在这里选择10mm2的绝缘线(硬铜线)即可。暗敷2根或3根10mm2的绝缘线(硬铜线),选择的暗敷管最小直径为25mm,如图4-93所示。

3.配电箱的安装与连接

(1)电能表的安装连接步骤

电能表的内部主要是由电压线圈和电流线圈组成,它所形成的移动磁场,使圆盘产生旋转的驱动力。电流越大,圆盘的旋转越快,从而达到计量电能的目的。阻尼电磁铁产生的磁场对圆盘有阻尼作用,消除与圆盘的旋转惯性。蠕变孔有制动作用,当电流为零时,圆盘静止,减小计量误差。不同的家用单相电能表上都会有标识,可以根据标识对电能表的接线端子进行识别。如图4-94所示,这里选择的家用单相电能表具有4个接线端子,其中端子1为相线输入端,端子2为相线输出端,端子3为中性线输入端,端子4为中性线输出端。

根据电能表上的标识,将送来的单相交流电送入电能表即可,如图4-95所示。连接时不但要注意电能表上的标识,还要注意电线使用的颜色要求,即相线使用红色、绿色或黄色,中性线使用蓝色,并且相线颜色一定要一致,不要出现多种颜色同时使用的情况。在接线处一定要牢靠,如果连接不牢,接点会产生很大的热量,还会产生火花放电现象。

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图4-93 配电箱中电线及其暗敷管的选择

(2)总断路器的安装连接步骤

单相交流电接入电能表以后,应与总断路器相连,如图4-96所示。这里的断路器采用的是双进双出的断路器,并且上面会有相线(L)、中性线(N)的提示,按照提示将相应的电线连接到总断路器中。

(3)入户线的安装连接步骤

电能表和总断路器安装连接完成以后,就可以将从总断路器中出来的电线沿着暗敷管送入室内配电盘预留的位置,以便于配电盘进行连接,如图4-97所示。值得注意的是,暗敷管中的电线不可以出现连接状态,如果电线长度不够,应将其撤出,再选择长度足够的电线进行敷设。

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