(ok)城镇电网建设低压电缆分线箱的设计选型和安装使用

城镇电网建设低压电缆分线箱的设计选型和安装使用 湖北兴山县天星供电有限公司 万林（2009-6-16） 城镇建设始终离不开电网的建设。国力增强、社会文化生活水 平的提高，各地城镇建设是越来越漂亮。城镇建设的景观要求带动 城镇电网新建及改造工程的标准大幅上升，通过城镇的电力架空线 少了、地下的电缆多了，随之中、低压电缆分线箱的设备得到了大 量的使用。电缆分线箱设备的合理设计选型和安装使用，已成为供 电部门安全保障供电的重要工作。 在电力设备市场电缆分线箱系列设备中，中压规格的多、低压 规格的少；电力设备手册上查找电缆分线箱设备品种寥寥无几、且 技术性能已过时，新版电力设备手册一时又难于出世；近几年高档 商住楼建设发展，国外技术先进的多种型号电缆分线箱设备纷纷进 入国内，但其价格高供电部门难以普及推广应用。笔者对低压电缆 分线箱设备设计选型和安装使用的一点经验，经整理后欲与同行交 流切磋。 一、我国低压电缆分线箱设备主要几种类型 低压电缆分线箱的定义、范围及目的：一种用电缆向其它设备 分配电能的户外安装的封闭式成套设备；安装在公共场所，但只有 专业人员在使用时才能接触到；它用于公用低压三相配电系统中。 低压电缆分线箱的设备另有几种别称，电缆分支箱、电缆分接 箱、电缆接线箱、电缆 接箱和电缆动力箱等。按 GB7251-2005 标 准名称应为动力配电网用电缆分线箱，简称电缆分线箱（CDC）。 1、按安装方式分：落地式、柱挂式、悬挂式和嵌入式。 2、按箱体的材质分：普通冷轧或热轧钢板；不锈钢板或铝镁锌 板；玻璃纤维聚脂。 3、按箱体表面的处理方式分：箱体材质的本色（不锈钢板或、 铝镁锌板和玻璃纤维聚脂）；普通喷漆；静电喷涂聚脂粉末。 4、按电气元件、低压母线布置方式分：圆柱式绝缘子、主母线 悬挂空气中，电气元件是通过导线连接在主母线上；条（板）式绝 缘、电气元件直接挂接在主母线上。 5、按分线方式分：无保护的导线；断路器；负荷开关；熔断器 组。 6、按引进技术品牌分： SIEMENS（西门子）；WOHNER（维纳尔） ；ABB；EFEN（埃芬）等。 综合我国电力市场上常见的电缆分线箱设备使用情况，可分为 以下三大类： 第一类：箱体的材质：普通冷轧或热轧钢板；箱体表面的处理 方式：普通喷漆；电气元件、低压母线布置方式：圆柱式绝缘子、 母线悬挂空气中，电气元件是通过导线联接在母线上；分线方式： 无保护的导线、断路器。这类组合的电缆分线箱设备数量最多，广 泛用在经济欠发达地区及未改造地区。其特点：体积大、式样不美 观、易锈蚀、使用寿命短、安全性能差，但价格低。 第二类：箱体的材质：普通冷轧、铝镁锌板和不锈钢板；箱体 表面的处理方式：静电喷涂聚脂粉末；电气元件、低压母线布置方 式：逐步向条（板）式绝缘、电气元件直接挂接在母线上方式发展； 分线方式：无保护的导线、断路器。即应用国外先进低压母线系统 技术、国内消化吸收自己加工，这类组合的电缆分线箱设备将是今 后发展方向。其特点：在第一类基础上体积、式样、锈蚀、使用寿 命、安全性能上很有改观，价格相对较高。 第三类：原装成套进口。主要用在高档商住区，价格高。 二、电缆分线箱设备的设计选型 设计选型原则：根据实际供电情况设计出供电方案，计算供电 方案每支回路的负荷电流和短路电流；按满足以下几个条件选择出 几种合适的设备产品，最后电力设备市场上进行性能价格比筛选、 定型。 1、按正常工作条件要求选择 设备额定电压（频率）与供电网络电压（频率）相等；设备的 进出回路的额定电流不应小于各回路的负荷计算电流；设备内安装 的保护电器应有选择性。 2、按短路工作条件选择 能满足在短路条件下短时耐受电流的要求；断开短路电流的保 护电器，应满足在短路条件下分断能力要求。 3、按能长期适应安装地点环境条件的要求选择 环境条件：多尘环境；化工腐蚀环境；高原地区；热带地区和 爆炸和火灾危险环境。 4、按安装、操作和检修维护方便要求选择。 三、举例 我县的高阳镇是三峡库区移民中最后一个重建的移民集镇，是 进出旅游重地神龙架林区、武当山，联系长江三峡的水陆交通咽喉。 集镇规划要求：集镇内的供电、通信和广播电视线路均入地到户， 供配电台区的主设备为景观箱式变电站。 高阳集镇用电户特点：居民住房为主，每栋民房建筑面积 80100m2、四六层；按住户以层为单位，每个供电台区的用电户 约为 400 户；三相四线电源由电缆入地送到每栋的民房配电箱 （Pm）内。 设计：供电台区的低压系统接地型式为 TT 类型。供电台区配电 分为三级：一级配电 P为一进五出（断路器保护）箱式变；二级 配电 P为一进四出（断路器保护）电缆分线箱; 三级配电 P一进 六出（无保护）电缆分线箱。 下图为供电台区设计的低压一次方案接线示意图： 低压一次方案接线示意图 高阳集镇安装地点环境条件：、多尘环境：灰尘沉降级为 级（清洁环境）。、化工腐蚀环境：化学腐蚀性物质的释放严 酷度级为 1 级；腐蚀环境：O 类（轻腐蚀环境）；户外腐蚀环 境电气设备的选择类别： 0 类（W 级户外型）。、高原地区：海 拔高程 180 米。 、热带地区：属湿热带地区。、爆炸和火灾危险环境：无。 1、负荷电流、短路电流计算 、负荷计算：每户住宅计算负荷标准 P0 为 4KW。 负荷电流（Iji）计算公式：Iji=N*P0*A/3*Ue*COS N：用电户数；A：需用系数；Ue：额定电压；COS：力率。 三级配电 P：每回出线用电户不大于 7 户，需用系数为 1.00；六回出线总用电户不大于 36 户，需用系数为 0.50；COS=0.8。 出线负荷电流：Ij3=7*4*1.0/3*0.38*0.8=53A 进线负荷电流：Ij2=36*4*0.50/3*0.38*0.8=136A 二级配电 P：四回出线总用电户不大于 90 户，需用系数为 0.40； COS=0.8。 进线负荷电流：Ij1=90*4*0.40/3*0.38*0.8=273A 一级配电 P：略。 、三相短路电流的计算（计算过程略）： 三级配电 P：IK3=10.1KA，ip3=18.7KA； 二级配电 P: IK2=15.7KA，ip2=28.9KA。 一级配电 P: 略。 IK-三相短路电流；ip-冲击电流 2、按正常工作条件设备及保护电器选择 额定电压（频率）：0.4KV(50Hz)。 额定电流：三级配电 P：1x400A/6x100A； 二级配电 P：1x630A/4x250A。 断路器：IM=225A，In=140A。IM 壳架电流；In 额定电 流。 保护电器选择性：略。 3、按短路工作条件设备及保护电器选择 热稳定电流、动稳定电流： 三级配电 P：16KA、20KA；二级配电 P：20KA、30KA。 断路器分断能力：ICS=25KA。 4、按能长期适应安装地点环境条件的要求选择 防护等级：IP34；箱体及箱体内构架的材质：不锈钢板； 箱体表面处理方式：静电喷涂聚脂粉末；箱体颜色：环保绿。 5、电力设备市场上按性能价格比进行筛选 笔者根据电缆分线箱设备选择的原则要求，对几家同类产品的 设备性能综合比较，个人设计 MKDFX 型电缆分线箱设备、选择武汉 明科电气有限公司生产。该产品是采用德国维纳尔 60mm 低压母线系 统技术，按 GB7251-2005 标准要求设计加工生产。其选用型号：二 级配电 P为 MKDFX-630K2-04/1D；三级配电 P为 MKDFX-400G1- 06/1D。 、电缆分线箱设备型号规格和含义 、使用环境条件 环境温度：-25+40；相对湿度：95%（日平均值）； 没有火灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀场所。 、主要技术参数 额定电压：0.4KV，额定电流: 1x630A/4x200A、1x400A/6x100A；分线方式：断路器或接线板； 箱体类型：防雨散热型；防护等级：IP34；安装方式：户外 落地式；连接电缆最大截面：4x300/4x150 mm2、4x120mm2/4x50 mm2；外形尺寸（宽 x 深 x 高）： 750x300x850mm、550x200x650mm。 6、点评 MKDFX 型电缆分线箱设备 、箱体部分：箱体的外壳、立柱、横梁、箱体内不可拆卸 部分以及非标部件，采用的2mm 厚 06Cr19Ni10 不锈钢板加工制作。 抗锈蚀能力强，机械强度高、耐外力、电动力的冲击，大大提高了 设备安全性能和使用寿命；箱体的外壳表面处理方式为静电喷涂 聚脂粉末。环保绿的聚脂粉末固化在不锈钢板上没有光污染，能长 期融合周围环境中；箱体的上盖、两侧下部有足够通气孔散热效 果好；箱体的底板敲落孔、电柜门设计有密封圈，能减少潮气、凝 露的影响；箱体的接地螺栓采用 06Cr19Ni10 不锈钢材质。根本上 解决了普通接地螺栓易锈蚀的问题；采用 MS-861 型（三角锁芯） 电柜专用的门锁。简单牢靠安全、专用开门工具通用，操作方便。 、维纳尔 60mm 低压母线系统：电气元件直接挂接在母线上， 结构紧凑可大量节省箱体的空间；挂接在母线上电气元件的绝缘 材料作用，大大增加了短路稳定性；母线上不打孔连接，电能分 配由专用连接件组（板）和母线转接器来完成。保证母线机械强度 和电气性能不受影响，便于更换电气元件及增加回路安装；使用 专用连接件组、接线板。取代了导线连接传统使用的连接端子（俗 称接线鼻子），方便了设备安装、检修维护；根除传统使用的连 接端子制作工艺麻烦、运行易发热断线常见的问题，大大减少了安 全隐患。 、电器保护元件：据我县供电所的供电人员对低压电器保护 元件的使用习惯，选择为断路器为保护元件。经几种断路器使用情 况确定为常熟开关厂生产的 CM1 型断路器。CM1 型断路器通过国家 强制性产品认证“CCC”标志和德国“TUV”（莱茵）公司“CE”认 证。CM1 型断路器国内同类产品中质量较稳定、价格适中；CM1 型断 路器的“CE”认证，其断路器的安装尺寸能与维纳尔 60mm 低压母线 系统方便接口。 、电缆分线箱设备仅采用维纳尔 60mm 低压母线系统的元件， 其他元部件均由国产件加工生产。其设备整体性能基本达到进口设 备水准，价格却为进口设备的 5070%，性价比高。 四、电缆分线箱设备的安装使用 电缆分线箱是户外供电设备，与人、家畜的高度紧密接触性易 发生安全事故。设备安装使用是安全保障供电中一项关键的基础工 作，合理的安装使用应满足以下几个要求： 1、应合理选择设备的安装位置 电缆分线箱是安装在公共场所固定不动的一种设备。要与周围 环境和谐相处、低调的观点来选择安装位置。处处优先考虑满足人、 家畜在公共场所下的各种行为，应尽量减少人、家畜与设备接触机 会。 2、设备外壳应可靠接地，其接地电阻应满足规程要求 设备外壳的接地是设备与人、畜安全共处必要的安全防范措施。 接地线、接地体按常用直径 10mm 的热镀锌圆钢；接地电阻 Ra10；接地装置施工要求按 GB50169-92电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范进行。 3、系统中设备内中性线应重复接地