青岛港湾职业技术学院授课教案.doc

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编号：第 12 周
课 题 实训八 配电箱开关柜的安装
班 级
授课日期 年 月 日

目 的
与
要 求

掌握配电箱、开关柜的安装方法及要求
重 点
配电箱、开关柜的安装方法及规范
难 点
配电箱、开关柜的安装方法及规范
授课方式
实训室讲授现场参观
教 具

课

后

记

实训八 配电箱开关柜的安装
一、小型配电箱的安装
1、居民住宅用配电箱的组成。一个配电箱应包括底板、单相电度表、插入式熔断器、单相空气开关、线槽等部分。其主要结构有上、中、下3层，如图8-1所示。
①下层的左半部分安装3个较大的熔断器，具体规格应根据实际需要选定。右半部分安装接零排和接地排。电源进线从下层接进。
②中层安装单相电度表，每户一只。
③上层的下半部分安装单相空气开关，上半部分安装插入式熔断器，在上层的最右边还要安装一个接地排和一个接零排。出线从上层引出。
图8-1 配电箱示意图
2、安装步骤及要求。
①按配电箱结构和元器件数目确定各元器件的位置。要求盘面上的电器排列整齐美观，便于监视、操作和维修。通常将仪表和信号灯居上，经常操作的开关设备居中，较重的电器居下，各种电器之间应保持足够的距离，以保证安全。在接线时要求空气开关必须接相线。
②用螺钉固定各电器元件，要求安装牢固，无松动。
③按线路图正确接线，要求配线长短适度，不能出现压皮、露铜等现象；线头要尽量避免交叉，必须交叉时应在交叉点架空跨越，两线间距不小于2mm。
④配线箱内的配线要通过线槽完成，导线要使用不同的颜色。
3、室内配电箱。目前在家庭和办公室中使用的配电箱一般都是专业厂家生产的成套低压照明配电箱或动力配电箱。这些配电箱在低压电器的选用、器件排布、工艺要求、外形美观等方面都有比较好的质量和性能。组合电箱有多种规格，家庭普遍采用PZ30—10系列产品。
①组合配电箱的结构。家庭常用组合配电箱的结构示意如图8-2所示。中间是一根导轨，用户可根据需要在导轨上安装空气开关和插座。上、下两端分别有按零排和接地排。
导轨
接地排
接零排
②组合电箱的使用。在使用组合电箱时，用户
应根据实际需要合理的安排器件，如：先设一总电
源开关，再在每问房间设分开关。开关全部为空气
开关，常用型号DZ47-63型。当某一房间有短路、
漏电等现象，空气开关会自动断开，切断电源，保证
安全。同时也可知道线路故障的大致位置，便于检修，
如图8-3所示。
图8-2 组合电箱的结构
空气开关
总电源
空气开关
厨房

客厅

卧室l

卧室2

卫生间

图8-3 组合电箱接线示意图

4、实训内容及要求
（1）单相配电板安装练习
在一块自制木台上按图8-4安装一个单相小型配电板，要求：
①元器件放置合理，走线横平竖直，接线牢固。
②图中电源总开关先采用刀开关接入，然后再用空气断路器接一次，体会两者接线的差异。
③在同一个工作台上连接照明电路，并在某一插座上接入一个500～1 000W的电炉(或其他用电器)作为负载，观察单相电度表的转动情况。
（2）三相配电板的安装练习
在自制木台上按图8-5安装一个三相小型配电板，要求：
①元器件放置合理，走线横平竖直，接线牢固。
接总熔丝盒

②图中电源总开关先采用刀开关接入，然后再用空气断路器接一次，体会两者接线的差异。
接分路开关

图8-4 单相小型配电板接线图 图8-5 三相小型配电板接线图
二、成套电控柜的装配
按用电、配电的实际要求，可将电源开关、电源指示、操作按钮、测量仪表、继电保护电路等合理地安装在一个金属箱体中，做成美观大方、操作方便、集中控制，同时具有安全保护功能的成套控制柜。成套控制柜是照明用电、车间配电及设备运行的小型电气控制台，在生产现场中应用广泛。
低压电气控制柜种类很多，功能各异，其大小、功能、所用电器元件，以及安装形式各不相同。本课题所要装配的电气控制柜是实验室中电气工艺实习生产线所用的小型电源控制柜，是成套控制柜中最简单的一种。该控制柜体积小、重量轻、结构简单、操作方便，其控制面板上只有空气开关的分合手柄、电源指示灯和两个启停按钮。该控制柜引入380V三相四线制交流电源，通过操作控制面板，能为生产线提供两路380V三相四线制交流电源，可供两台2.2kW异步电机使用；同时从两路三相电源中可接出多路220V单相交流电源可供生产线其他电路用电，如A相用于照明，B相用于仪器电源插座，C相用于电烙铁的供电插座。两路电源可单独使用，也可同时使用。
1、控制柜电气原理图
该控制柜的电气控制线路非常简单，如图8-6所示。

图8-6 控制柜电气原理图

2、电器元件的选择
各种低压电器型号及连接导线线径的选择，应根据电子工艺实习所用电动机铭牌数据和用电设备的多少来确定。实习所用电机功率选择2.2kW，其他用电设备主要是电烙铁、照明灯和测量仪表，功率都不是太大，因此主回路导线选用BV2.5(2.5mm2单股铜线)，控制回路导线选用BV1。
熔断器Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、FU5、Fu6用于对电动机进行短路保护，熔体额定电流应不小于电动机额定电流的1.5~2.5倍，机电设备实习所用电机一般空载启动，系数可取1.5。因此，熔断器可选用RL1-15／10A。
自动空气开关的额定电压和额定电流应不小于电路工作额定电压和最大工作电流，热脱扣器的整定电流应与所控负载的额定电流一致，对于多台电机，DZ系列自动开关电流脱扣器的瞬时脱扣整定电流IZ也应按下式整定。
IZ≥K（Iqmax+电路中其他工作电流）
其中，K可取1.5～1.7， Iqmax为最大一台电动机的启动电流。此系统中空气开关应选取DZ10-100／330，过流脱扣器整定电流为20A。
交流接触器的选择应根据主回路中负载的额定电流和额定电压，交流接触器主触点的额定电流应不小于负载回路额定电流，额定电压应不小于负载额定电压，本系统交流接触器型号为CJ10-10、220V，热继电器型号为JRl6B-20／3，热元件整定电流为3.2～5A，整定为电动机的额定电流4.4A。
开车按钮SB3、SB4和停车按钮SB1、SB2的型号均选用LA19-11，另外，开车按钮选用绿色，停车按钮选用红色，信号灯型号选用AD11-220V、红色。
3、电器元件的排列
电器元件排列的原则是：排列均匀、整齐、美观，主回路接线最短。控制柜内板元件位置如图8-7所示，面板元件位置如图8-8所示。

图8-7 控制柜内板元件位置图

4、柜体设计
电器元件选型和排列完成后，接下来的工作便是设计柜体。柜体尺寸应根据柜内所用元件的多少来确定。由于本控制柜所用元器件不多，又没有特殊的散热要求，考虑经济的原则，拟采用高×宽×厚=600×500×200mm3的柜体。柜体可用2mm的铁板制作，底部要留有导线进口与出口，为节约材料，也可做成无底的；内板尺寸为520×480×6 mm3，采用绝缘树脂板制作。电控柜必须门锁齐全，开闭灵活。

图8-8 控制柜面板元件位置图

柜门(即控制面板)的开孔位置及加工尺寸图如图8-9所示。

图8-9 控制柜面板加工图

5、元器件的安装
根据图8-7安装电器元件。为便于操作，注意在内板上安装空气开关时，空气开关应加底座，将其适当垫高，以便开关手柄露到面板上。
接线按图8-7、图8-8中的连接关系进行。每根导线的两端应做好线号标记。注意控制板上走线应避免交叉，所有编号标志应在醒目处，且编号标志箭头指向一致，所有走线应平整，转角处应弯成直角，要拧紧接线柱上的压紧螺钉。导线选用多股铜线，采用绕线管将导线缠绕在一起，在合适的地方用自粘吸盘固定。导线应留出足够的长度，以便与内板连接，并能使前门自由开启和关闭。
接线完毕后将内板装入柜内，并将前门上的控制导线与内板下端子连接。
6、整机调试
对照接线图检查接线是否完全正确，接地线安装是否牢靠，各按钮、接触器、热继电器等是否安装牢固。然后，合上QF，用万用表欧姆挡测试L1、L2、L3之间的电阻和L1、L2、L3与N之间的电阻及各输出端子之间的电阻是否为无穷大，以此来判断是否有短路情况发生。
用兆欧表测试各输出端子与控制柜外壳之间的绝缘电阻应大于5MΩ。
7、通电试车
合上电源开关，按下SB3，指示灯HL1应亮，用万用表测试每相相电压及线电压是否为220V和380V，按下SB1后，指示灯HL1应熄灭，且各相相电压及线电压应为0V；按下SB4
后，指示灯HL2应亮，同时测试各相相电压、线电压应为220V和380V，按下SB2后，指示灯HL2应熄灭，且各相相电压及线电压应为0V。
如存在故障应首先切断电源检修。检修故障时，要对照原理图进行分析，初步判断故障原因，故障点可能在电路哪部分，然后再进行检查，边检查边修复。检查线路时必须严格遵守安全操作规程，做到安全操作。
8、柜体安装注意事项
(1)安装、搬运柜体不能带电操作。
(2)柜体应安装在室内靠设备附近易于操作的位置，尽量避免阳光直射，剧烈震动和潮湿；安装在强烈震动场所的电控柜应有防震措施。
(3)柜体应与地面垂直，其误差不得大于柜高的1.5‰。
(4)电控柜的进线与出线要分开走，并粘贴标签，柜体安装时不得挤压任何导线。
(5)柜体应可靠接地。
(6)搬运电控柜应在晴天进行，以防受潮；在搬运过程中不允许侧放或倒放。
实训内容及要求
实训内容：①参观配电装置。②制作小型配电箱。
实训要求：①了解配电箱配置。②掌握配电箱配线工艺。③掌握配电箱、开关柜的安装工艺及要求。

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