论文题目：家用照明配电箱的设计

1、浙江水利水电专科学校毕业论文 家用照明配电箱的设计论文题目： 家用照明配电箱的设计 指导教师： 陶国清 系 别： 机电系 专 业： 机电一体化 班 级： 机电09-1 姓 名： 姚佳明 学 号： 200931011 二一二年五月家用照明配电箱的设计摘 要随着我国人民生活水平的不断提高，越来越多的家用电器进入了千家万户。用电器越多，耗电量越大，对用电负荷的要求就越高。如果住宅的设计用电负荷过小，许多大功率家用电器将无法使用，给日常生活带来许多不变。更严重的还会给用户打来用电安全隐患。我国大部分城市居民住宅是90年代以前建成的，设计用电负荷只有0.5至2千瓦，一般楼房设计寿命为50年。一旦楼房建成

2、，很难改变其已有的电气线路，也就是说，这些楼房在继续服务的3040年间，无法从根本上增大其用电负荷，电管部门只有通过限制用电量的办法，防止电气线路过载引发的频繁跳闸，避免电器火灾、人身电击等事故的发生。因此，考虑未来发展的余量，我们必须增加住宅配电箱的容量，使居民在用电过程中没有后顾之忧，以保证居民用电的安全性和可靠性。关键词：居民住宅、配电箱、安全、配电箱尺寸abstractalong with the continuous improvement of people's living standard, more and more household appliances to e

3、nter thousands of households. electrical power consumption is larger, more, the electricity load has higher requirements. if the residential design load is too small, many high power household appliances will be unable to use, for the daily life brought many unchanged. more serious also to the user

4、on the hidden trouble of electricity. most of our city dweller residence is built before90 time, design load of only 0.5 to2 kilowatt, general building design life of 50 years. once the building is, difficult to change their existing electric line, that is to say, the building continued in service o

5、f 30-40years, unable fundamentally to increase its load, fulgurite branch only by restricting electricity approach, to prevent electrical wiring caused by overload tripping frequently, avoid the electric fire, personal electric shock accidents the occurrence of. therefore, considering the future dev

6、elopment of the margin, we must increase the residential distribution box capacity, so that the residents in electric process without any menace from the "rear", to ensure that the residents of the electricity safety and reliability.key words：residential, power distribution boxes, security

7、, distribution box size目 录一 前言5二 配电箱负荷及开关元器件的选择6（一）家庭用电负荷的确定6（二）家用电器的分析7（三）主进线开关的设计9（四）漏电开关的选择9（五）支线回路的设计10三 配电箱外型的设计12（一）开关支架的设计12（二）箱体的设计12四 箱内主要元器件及其保护功能14（一）隔离开关14（二）微型断路器14（三）漏电保护器14（四）绝缘导线15五 照明配电箱的应用与安全可靠性问题16（一）选择合格正品16（二）配电箱其他相关要求16结 论17参考文献18致 谢19一 前言改革开放以来，随着国民经济的不断发展，城乡人民的生活水平迅速提高，大量各式各样

8、的家用电器被更多的家庭所选择，从而使生活用电负荷急剧上升。并且现在一些大中型城市正在进行住宅的改造工程，在住宅用电方面象以往一样仅考虑普通照明和一般家用电器的住宅电气设计，已远不能满足人们生活水平日益提高的需要。因而，如何根据目前各种类型家用电器的用电负荷情况更合理的设计出住宅配电箱对今后的房屋建设和房屋改造具有十分重要的意义。二 配电箱负荷及开关元器件的选择（一）家庭用电负荷的确定着大功率电器不断的进入千家万户，以至于家庭用电负荷也在不断增加。所以，如何确定家庭用电负荷尤为重要。与大、中城市的居民小区相比，城镇住宅小区多为多层或小高层建筑。按住宅面积大致分为小、中、大型3类：60m2以下的为

9、小型，60-100m2为中型，100m2以上为大型。1、一般住宅用电负荷预测（1）需要系数法。一般小型住宅的设备容量为：照明用电容量300w；娱乐用电容量（包括电视机、vcd或dvd、音响、电脑等）900w；卫生间用电容量（包括洗衣机、热水器、浴霸、排风扇等）3000w；厨房用电容量（包括电饭煲、电磁炉、微波炉、电水壶、电冰箱、抽油烟机等）3500w；空调用电容量为1500w，合计用电容量pe为9200w。中型住宅总容量为11200w，约为小型住宅的1.2倍。大型住宅约为小型住宅的2.5倍（23000w）。居民用电的最大负荷出线在夏季18:00-21:00点时间段，根据对居民住户用电负荷的多次

10、测试，这时用电负荷约占住宅用电设备容量的40%-50%，经查有关设计手册得需要系数kx为0.4-0.6，所以取需要系数为0.45，从而小型住宅的计算负荷取4140w，中型住宅取5450w，大型住宅取10350w。（2）单位面积法。查工业与民用配电设计设计手册得新建住宅内居民按建筑面积20-60w/m2负荷密度选择，若取50w/m2，即小型住宅的计算负荷为3000w；中型住宅4000w，大型住宅10000w。以上2种方法对居民住宅负荷的预测，第一种方法预测结果较第二种方法略大。但是随着社会的发展，新的家用电器会不断出现，为给住宅小区电气设备留够一定的裕量，一般采用第一种方法进行预测。（二）家用电

11、器的分析目前用电设备增加，正确确定用电的负荷尤为重要，过去常按2kw/户计算的单位容量来确定每户负荷的方法已不适应家庭用电负荷日益增长的现状。过往由于设计的每户负荷定得较低，所配置的电表、开关及导线截面均偏小，造成经常性的负荷跳闸，超负荷运行而烧坏开关、电表、电线的现象常有发生。现根据目前小康之家每户平均拥有家电情况（见表1）。表1  小康住宅用电负荷表分类序号用电设备功率（kw）照明1照明灯具0.50.8普通家用电器2电冰箱0.23洗衣机0.31.04电视机0.35电风扇0.16电烫斗0.51.07组合音响0.10.38吸湿机0.10.159影视设备0.10.3电炊具10电饭煲0.

12、61.311电烤箱0.51.012微波炉0.61.213消毒柜0.61.014抽油烟机0.31.015食  品 加工机0.316电热水器0.51.0空调卫生及其他17电取暖器0.51.518吸尘器0.20.519空调机1.53.020电  脑0.0821打印机0.0822传真机0.0623防盗保安0.1总  计8.3916.24据表1所示，我们可以将几个常用的大功率电器加起来，估算出用电负荷。 综上所述，我们用10kw（这里我选用100m2左右的房子）来进行配电箱的设计。（三）主进线开关的设计据要求用户用电总负荷为10kw，我们可以计算出电流i=p/u计算电流为4

13、5. a。我们把功率因数考虑进去， 45*0.8=36.36本着节约能源的宗旨，我们还有个因素需要考虑，就是家电同期使用的问题，我们按照0.8计算：36.36*0.8=29.09因此，主进线开关的整定值可以定为32a。根据计算电流值和开关整定值我们选定户内线为bv6平方线，电度表为10（40）a就可以了。 （四）漏电开关的选择漏电保护开关是一种在人体发生触电时或设备绝缘损坏发生漏电时，能迅速自动切断电源，以保障人身安全及设备安全的保护装置。漏电保护开关按反馈信号可分为电压型和电流型漏电保护装置，电流型又可分为零序电流型和泄漏电流型。动作电流，可分为3各区域：高灵敏度 5-30ma中灵敏度 50

14、-1000ma低灵敏度 1000ma以上。动作时间快速型 不超过0.1s定时限型 不超过0.1-0.2s表2  小康住宅同时用电情况序号用电设备功率（kw）1照明灯具0.52电视机0.33影视设备0.14电饭煲0.75电冰箱0.156微波炉0.97抽油烟机0.38空调机2.59其  他0.5总  计5.95末端保护应选用高灵敏度、快速动作型的保护器，且电流=功率/220v，因此，我们选用30a的。20（五）支线回路的设计我选择两室一卫一厨一厅的户型。我们可以将线路分为7个回路，分别是一个照明、一个插座、一个空调、一个卫生间、一个客厅及一个厨房和一个备用回路。厨房用

15、电回路:厨房是整个家庭中用电最大的一个地方，它包含了很多的用电设备。如：电冰箱、电磁炉、微波炉、消毒柜、电饭煲等若干用电器。卫生间用电回路：卫生间电取暖器、电吹风、洗衣机等。普通插座回路：包括了台灯、风扇、电视机、电脑及冬季使用的电暖器、电开水器、音响设备等。照明回路:客厅的吊灯、射灯、灯带及两个卧室的所有照明灯具。通过上面的分析我们可以看出，各个回路的电器从用电角度分析，每个回路的用电量一般不会超过8kw。因此我们可以将住宅的支路开关平均分配，每个回路选择一个16a的开关就可以了。住宅设计规范中规定“除空调电源插座外，其他电源插座电路应设有漏电保护功能”，但是出于安全角度的考虑，我们还是把空

16、调插座也加上漏电开关。综上所述，设计出的线路图如下：图一 三 配电箱外型的设计（一）开关支架的设计支架上一般装有主开关、分路开关、零地排等，其作用就是让箱内的开关更牢固稳定，所以，可以根据尺寸用标准的轨道搭建。如图：（二）箱体的设计照明配电箱的安装方式有外挂式和内嵌式。照明配电箱主要分为面板、内部支架、箱壳。面板安装于支架上后，开关可从面板中心槽露出。有时候，面板中心槽没有完全被开关覆盖住，那么我们可以用封口板将面板中心槽上多余的地方封闭起来。进出线敲落孔置于箱壳上、下两面。背面还有长圆形敲落孔，可以根据用户需要任意敲孔后使用。元件我们选用施耐德的，通过对其尺寸的测量，我们可以算出元

17、器件的总长度=7*18mm+36mm+72mm=234mm。开关两侧需要留出安装位置和操作空间，一边留出50mm就可以了，这样箱子的宽度就可以计算出来了：234+100=334mm。我们把箱子的大小定为334mm。同理，我们也可以算出箱子的高度为280mm。根据pz-30系列照明配电箱规格及各规格箱的尺寸，将深度定为90mm。所以，得出箱子的尺寸为宽334mm * 高280mm * 深90mm根据上述数据做出的箱体设计图如下：四 箱内主要元器件及其保护功能（一）隔离开关隔离开关是高压开关的较简单的一种，它的用量很大，约为断路器用量的3一4倍。隔离开关的作用是在线路上基本没有电流时，将电气设备和

18、高压电源隔开或接通。由于有明显的断开点，比较容易判断电路是否已经切断电源。如检修时就常用隔离开关把电源断开，检修好后再接通，以保证工作上的安全。有的隔离开关在闸刀打开后能自动接地，以确保检修人员的安全，这种隔离开关称为带接地刀的隔离开关.。（二）微型断路器微型断路器(mcb)是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。mcb虽然是一种终端电器。但它量大面广，若选用了不合适的mcb，造成的损失也是惨重的。mcb的额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。一般来说，mcb的额定分断能力是在上端子进线、下端子出线状态下测得的。在保护特性方面，iecc898标准

19、内明确规定，mcb不能用于对电动机的保护，只可作为替代熔断器对配电线路(如电线电缆)进行保护。（三）漏电保护器随着生活水平的不断提高，各式各样的家用电器走进了寻常百姓的家中，人们与电接触的机会越来越多，用电设备发生故障导致人员触电伤亡事件屡见不鲜。漏电保护器作为一项有效电气，安全技术已被广泛使用，并起到了至关重要的作用。漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护；漏电保护器主要保护作用是在一定条件下，对可能致命的触电事故进行保护；漏电保护器的结构主要由三部分组成：

20、检测元件、中间放大环节、操作执行机构。（1）检测元件。由零序互感器组成，检测漏电电流，并发出信号。（2）放大环节。将微弱的漏电信号放大，按装置不同（放大部件可采用机械装置或电子装置），构成电磁式保护器相电子式保护器。（3）执行机构。收到信号后，主开关由闭合位置转换到断开位置，从而切断电源，是被保护电路脱离电网的跳闸部件；（四）绝缘导线在导线外围均匀而密封地包裹一层不导电的材料，如：树脂、塑料、硅橡胶、pvc等，形成绝缘层，防止导电体与外界接触造成漏电、短路、触电等事故发生的电线叫绝缘导线。我们采用硬质塑料护套线，此照明箱选择bv4平方线。五 照明配电箱的应用与安全可靠性问题（一）选择合格正品时

21、下照明配电箱市场存在不少杂牌的伪劣产品，箱体线路短路爆炸或出现其他电气故障而直接影响生活和工作的情况时有发生。（二）配电箱其他相关要求1、照明配电箱的箱体表面处理。为了保证照明配电箱、配电柜的使用寿命，照明配电箱的箱体表面要经过经过除锈、除油、磷化处理、喷粉烘烤或喷塑处理。照明配电箱内其他未防腐的金属部件要求镀锌。各配电箱外壳表面均须喷塑处理，喷塑厚度需达到行业标准；2、照明配电箱的箱体材料选择。根据国家规定照明配电箱、配电柜的箱体材料必须采优质冷轧钢板制成；3、照明配电箱、配电柜的箱体制作工艺规定。照明配电箱、配电柜箱体的内边缘和开口处应平整，光滑，无裂口；4、配电箱不宜安装过高，一般安装标

22、高为1.7米，以便操作；5、配电箱内接线应整齐美观，安全可靠，管内导线引入盘面时应理顺整齐，并沿箱体的周边成把成束布置；6、导线与器具连接，接线位置正确，连接牢固紧密，不伤芯线。7、安装后贴上标签标明各回路使用名称；8. 应安装在干燥、通风部位，且无防碍物，方便使用。结 论我现在所在的公司是嘉兴正原电气智能设备有限公司。我所在部门主要是做低压配电箱的安装，照明配电箱就是其中主要的一部分。在工作中，我学到了很多关于照明配电箱的知识，例如元件的排版、绝缘导线的粗细的选择以及接线的工艺等。在激烈的市场竞争中，品质优良的照明配电箱在不断的出现。箱内装置符合国家和国际标准且能满足国家规范要求的微型断路器、漏电断路器、浪涌保护器等电器元件。有效地防止因过载、短路而引起的火灾事故和防止触电事故的发生。防止和减轻因雷电过电压而造成设备的损坏，从而大大地提高了用电的安全和可靠性。在此再一次的感谢我的导师和专业老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。参考文献1 民用建筑电气设计手册 中国建筑工业出版社2 建筑电器安装工程实用技术手册 中国建筑工业出版社 刘宝珊3 住宅设计规范 gb50096-20114 供配电系统设计规范 gb50052-20095 浅谈住宅小区电气设计 城市建设理论研究2011年第22期6 建筑电气设计原则