中圖分類號:TU85 文獻標識碼:A文章編號:2096-6903(2025)05-0040-03
1強電配電箱組或其功能
建筑電氣系統(tǒng)中強電配電箱負責(zé)電能分配與控制,可接收來自電網(wǎng)或變壓器的交流電源 (220V/380V)。在合理的分路設(shè)計下,強電配電箱能高效、安全分配電力資源,將電能傳輸?shù)秸彰?、插座、空調(diào)等終端用電回路。建筑電氣系統(tǒng)中強電配電箱兼具集中管理、回路保護、故障隔離功能。大部分強電配電箱均采用模塊化設(shè)計,主要包含電源接入、分配控制、保護裝置與輔助結(jié)構(gòu)模塊。
電源接入模塊為配電箱的能量入口,涉及總進線開關(guān)(主斷路器)、進線端子排??傔M線開關(guān)多為空氣開關(guān),其額定電流參考建筑總負載確定。根據(jù)經(jīng)驗,住宅總進線開關(guān)的額定電流為63A,商業(yè)場所達100A以上。進線端子排負責(zé)連接外部電源的火線、零線和地線,可通過母線排將電能分配到各回路部分。
強電配電箱的分配控制模塊由多個分支回路斷路器構(gòu)成,每個斷路器獨立控制一個用電回路,如照明回路、普通插座回路等。不同斷路器之間通過銅或鋁制的母線排與總電源并聯(lián)。保護裝置模塊,可提高強電配電箱的安全性。在該模塊一般設(shè)有漏電保護器、過壓、欠壓保護器等多種。每種保護裝置都有不同的作用,如漏電保護器,可檢測回路中的漏電流,在出現(xiàn)人身觸電或線路絕緣損壞的情況下快速切斷電源,進入保護狀態(tài)。過壓/欠壓保護器能防止電壓頻繁波動帶來的風(fēng)險。輔助結(jié)構(gòu)模塊主要為零線排、地線排、箱體等。
2建筑電氣強電配電箱安裝常見問題
2.1安裝位置不合理
強電配電箱安裝位置不合理的現(xiàn)象較為常見,主要表現(xiàn)在以下方面:第一,安裝位置的隱蔽性較強。比如一些人員在安裝強電配電箱時,將其安裝于大型儲物柜內(nèi)、吊頂上方等隱蔽性位置,不僅增大了安裝難度,也影響了后續(xù)的檢修與維護,當(dāng)需要緊急斷電時十分不便。當(dāng)電路發(fā)生跳閘或漏電故障時,維修人員無法快速確定故障位置,在配電箱內(nèi)完成各項操作,易帶來重大電氣事故。
第二,安裝位置的環(huán)境潮濕或存在腐蝕風(fēng)險。比如將強電配電箱安裝在衛(wèi)生間附近、地下室無防水措施區(qū)域,這些區(qū)域的濕度較大,影響了配電箱的安全性。事實上,強電配電箱內(nèi)的斷路器、接線端子等金屬部件在潮濕環(huán)境中易氧化銹蝕,導(dǎo)致接觸電阻異常增大或者過熱[2]。水汽還會造成漏電保護器誤操作,影響供配電的穩(wěn)定性。
第三,安裝位置與負載中心過遠。如二者的距離較大,將增大線路壓降,尤其是對于空調(diào)、電熱水器等大功率設(shè)備而言,若強電配電箱與這些設(shè)備的距離過遠將增大電能損耗。
2.2 接線不牢固
若安裝過程中接線不牢固,將伴隨著接觸不良、局部過熱、電弧放電等嚴重后果。在配電箱內(nèi)部,若斷路器、母線排、零地線排等關(guān)鍵連接點的緊固工作不到位,當(dāng)配電箱投入運行后,在頻繁的振動作用、熱脹冷縮等影響下逐步松動,無形中增大了接觸電阻,帶來了一系列危害。接線不牢固帶來的直接后果就是接觸電阻異常增大,按照焦耳定律,在導(dǎo)線與端子連接松動的狀態(tài)下,電阻升高將導(dǎo)致發(fā)熱量成倍增加。某建筑電氣安裝中,配電箱因進線電纜壓接不實,運行三年后局部溫度達到 90°C ,引燃了周圍的絕緣材料。
接線不牢也會導(dǎo)致電弧放電。松動部位在通斷負載時易出現(xiàn)電火花,特別是在感性負載回路中,電弧持續(xù)存在將點燃附近可燃物。強電配電箱接線不牢的主要原因為施工工藝缺陷和材料選用不當(dāng)。施工過程中,專業(yè)人員未利用扭矩螺絲刀等緊固端子,或者忽視細節(jié)處理。在材料方面,施工人員忽略了材料的質(zhì)量控制,使用了劣質(zhì)斷路器等,易導(dǎo)致連接點問題。
2.3絕緣處理不到位
一些建筑電氣工程中,有關(guān)人員未提前了解絕緣施工規(guī)范,后續(xù)存在工藝不合理、材料老化等問題,增大了電氣系統(tǒng)的運行風(fēng)險。由于強電配電箱的運行環(huán)境及工作原理,在長期運行后,導(dǎo)線絕緣層、斷路器外殼、接線端子護套等絕緣材料均會出現(xiàn)不同程度的老化和損壞,導(dǎo)致絕緣失效,誘發(fā)電氣事故??紤]到絕緣老化的嚴重危害,前期安裝施工中應(yīng)遵循行業(yè)標準,優(yōu)化施工工藝,優(yōu)選絕緣材料。然而,實際的安裝施工中,相關(guān)人員因為對絕緣處理的重視度不足,常常未選擇合適的施工工藝、材料。
2.4保護裝置安裝不合理
就強電配電箱的安裝施工情況來看,保護裝置的安裝問題頻繁發(fā)生,主要表現(xiàn)在以下方面:
第一,保護裝置選型與需求不匹配。如斷路器的額定電流遠遠高于回路的實際負載,在過載時無法及時切斷電源。剩余電流動作保護器的靈敏度不夠,影響了防觸電效果。保護裝置的時間一電流曲線與上下游設(shè)備的配合不夠,電氣系統(tǒng)運行時易出現(xiàn)越級跳閘、大范圍停電現(xiàn)象。
第二,安裝位置不合理。結(jié)合《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等,有關(guān)人員需科學(xué)選擇強電配電箱各種保護裝置的安裝位置。比如熱磁式斷路器,嚴禁安裝在高溫區(qū)域,否則影響過載保護效果,電子式保護裝置不得安裝在強電磁干擾環(huán)境中。部分人員在安裝保護裝置時,忽略了安裝位置對保護效果的影響,未遵循統(tǒng)一標準確定保護裝置的安裝位置。
第三,接線工藝缺陷。保護裝置的接線不規(guī)范,如進出線未采用銅鋁過渡端子,后續(xù)易出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕反應(yīng),出現(xiàn)接觸不良。
3強電配電箱的安裝施工要點
3.1科學(xué)規(guī)劃安裝位置
強電配電箱的安裝施工中,有關(guān)人員應(yīng)遵循國家要求規(guī)劃配電箱的安裝位置。為保障安裝位置的合理性,專業(yè)人員應(yīng)做好前期分析與綜合論證,著重考慮環(huán)境條件、負荷分布等因素。
強電配電箱的安裝位置要求如下:
第一,關(guān)注安裝區(qū)域的環(huán)境情況。建筑電氣工程中專業(yè)人員應(yīng)將強電配電箱安裝在干燥、通風(fēng)、無腐蝕性氣體的環(huán)境中。按照《低壓配電設(shè)計規(guī)范》,配電箱不得安裝在潮濕、高溫、多粉塵或含有易燃易爆氣體的場所,否則可能出現(xiàn)金屬部件腐蝕、絕緣材料老化,甚至誘發(fā)短路等事故。同時,強電配電箱應(yīng)遠離大型電機等振動源,以免長期振動而出現(xiàn)接線松動問題。
第二,考慮供電半徑與負荷分布情況。強電配電箱的安裝位置應(yīng)靠近負荷中心,減少線路壓降、電能損耗。依據(jù)歐姆定律,長距離供電意味著較大的線路阻抗、較低的末端電壓,影響相關(guān)電氣設(shè)備的運行狀態(tài)。為此,在安裝強電配電箱時,有關(guān)人員需綜合負荷中心等情況,合理分析、計算,確定最佳的安裝位置。
第三,遵循其他的安裝規(guī)范,考慮操作和維護的便捷性。強電配電箱的安裝高度與通道空間應(yīng)符合相應(yīng)標準,為操作和維護創(chuàng)造便捷條件。《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收標準》中指出,落地式配電箱的安裝高度為 1.2~1.5m ;墻掛式配電箱底邊與地面的距離應(yīng)超過 1.5m[3] 。配電箱周圍應(yīng)預(yù)留至少 0.8m 的檢修通道,避免被設(shè)備或雜物阻擋,影響緊急情況下的斷電操作。
3.2加強接線固定
為減少強電配電箱安裝的接線不牢固問題,施工人員應(yīng)做好以下工作:
第一,規(guī)范處理導(dǎo)線端頭,并合理利用壓接工藝。在面對強電配電箱的接線任務(wù)時,施工人員應(yīng)提前了解導(dǎo)線端頭處理要求。多股銅芯導(dǎo)線接入斷路器、接觸器或端子排前,必須用冷壓端子進行壓接處理,防止線芯散開導(dǎo)致接觸面積過小。施工人員需參照技術(shù)標準,選擇與導(dǎo)線截面面積高度匹配的端子,并利用專用壓線鉗施加一定的壓力,保障金屬間保持低電阻接觸狀態(tài)。鋁導(dǎo)線與銅端子連接時,應(yīng)使用銅鋁過渡接頭,預(yù)防電化學(xué)腐蝕。
第二,加強接線端子的緊固與防松處理。配電箱內(nèi)的全部電氣連接點,如斷路器進出線、母排連接處等,均應(yīng)采用合適的緊固方式,并施加標準扭矩,避免因振動或熱脹冷縮導(dǎo)致松動。如塑殼斷路器的接線端子,施工人員應(yīng)采用扭力扳手緊固,并精準控制力矩值。對于振動較大的環(huán)境,還應(yīng)在螺絲連接處加裝彈簧墊圈或防松螺母。
第三,優(yōu)化線纜綁扎操作。配電箱內(nèi)部線纜的固定與布局關(guān)乎其散熱與維護的便捷性。按照現(xiàn)有規(guī)范,導(dǎo)線應(yīng)使用尼龍扎帶或線槽規(guī)整綁扎,避免交叉纏繞,并預(yù)留適當(dāng)?shù)膹澢霃?,如單芯電纜最小彎曲半徑不小于10倍外徑。
3.3加強絕緣防護
強電配電箱的安裝施工中,有關(guān)人員應(yīng)嚴格執(zhí)行絕緣防護要求,保障導(dǎo)體間、導(dǎo)體對地以及不同電位部件
之間的絕緣性符合規(guī)定。
第一,注重絕緣材料的選擇與驗收。為達到強電配電箱的絕緣要求,有關(guān)人員應(yīng)選擇符合標準的絕緣材料。正常情況下,全部絕緣材料應(yīng)滿足相應(yīng)的電壓等級、工作環(huán)境要求。對于 400V 低壓系統(tǒng),絕緣材料的耐壓等級至少為 1000V 。在潮濕或高溫環(huán)境中還應(yīng)考慮材料的防潮、耐熱等性能。比較常用的絕緣材料有以下3種: ① 熱縮套管,多用在導(dǎo)線接頭的絕緣防護中,收縮比為3:1,需采用阻燃材料。 ② 絕緣端子,壓接式端子應(yīng)帶有雙層絕緣護套,防止金屬部分裸露。 ③ 絕緣墊片,起到母排支撐和隔離作用,主要選擇環(huán)氧樹脂或聚碳酸酯材料[4]。無論選擇何種絕緣材料,在安裝施工時都應(yīng)分配專人負責(zé)材料的質(zhì)量檢查與驗收,嚴禁劣質(zhì)材料進場和使用。
第二,保護好導(dǎo)體絕緣層。安裝強電配電箱時,各環(huán)節(jié)的施工作業(yè)應(yīng)避免破壞電纜和導(dǎo)線的原有絕緣層。施工過程中應(yīng)尤其注意: ① 電纜剝線時使用專用剝線工具,避免損傷內(nèi)層絕緣。 ② 導(dǎo)線彎曲半徑不小于其外徑的6倍(多芯電纜),或10倍(單芯電纜),防止絕緣層因過度彎曲出現(xiàn)裂紋。 ③ 可能受到機械應(yīng)力損傷的部位,應(yīng)利用螺旋護套或波紋管進行額外防護。強電配電箱的絕緣防護要求對比情況如表1。
3.4規(guī)范安裝保護裝置
保護裝置可在強電配電箱出現(xiàn)突發(fā)情況時緊急處理。為此,建筑電氣安裝時,有關(guān)人員需為強電配電箱安裝合適的保護裝置。
第一,選擇合適型號的保護裝置。保護裝置選型應(yīng)與配電系統(tǒng)的電氣參數(shù)、負載特性高度一致。比如,斷路器額定電流應(yīng)略大于回路計算電流,一般按 1.2~1.5 倍選取,同時不超過導(dǎo)線允許載流量的80% 。安裝點的預(yù)期短路電流不得超過保護裝置額定分斷能力。在選擇保護裝置時,有關(guān)人員應(yīng)關(guān)注裝置的保護特性,如電動機回路應(yīng)選擇D型脫扣曲線,照明回
路選擇C型曲線[5]
第二,確定適合的安裝位置,做好機械固定處理。在安裝各類保護裝置時,有關(guān)人員應(yīng)綜合環(huán)境等因素,確定最佳的安裝位置,且要注意該裝置與其他設(shè)備間的距離。以斷路器這一類保護裝置為例,相鄰斷路器之間至少保持 2cm 以上的距離,以促進散熱。上下級保護裝置間垂直距離超 15cm 。在安裝保護裝置時,施工人員也應(yīng)做好固定處理。如利用導(dǎo)軌安裝保護裝置,采用專用卡扣完成固定,確保在后續(xù)面臨短路電動力沖擊時保護裝置無位移現(xiàn)象。一些保護裝置的安裝過程中有方向要求,專業(yè)人員也應(yīng)考慮這一方面。比如電子式斷路器,應(yīng)嚴格按照標識方向安裝。
第三,規(guī)范電氣連接作業(yè)。保護裝置的接線質(zhì)量影響其保護性能。電氣連接方面需關(guān)注細節(jié):多股導(dǎo)線應(yīng)利用銅端子壓接,截面積超過 10mm2 的導(dǎo)線應(yīng)利用雙螺栓固定;使用經(jīng)校驗的扭力扳手緊固,嚴格控制扭矩值。
4結(jié)束語
建筑電氣工程中強電配電箱的安裝要求高,涉及諸多技術(shù)標準。為減少安裝施工問題,有關(guān)人員在強電配電箱的安裝施工的全過程應(yīng)加強技術(shù)管理、細節(jié)把控。未來的建筑電氣施工中,針對強電配電箱安裝作業(yè),相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀,創(chuàng)新安裝施工技術(shù)。
參考文獻
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