家庭使用的配電箱內有哪些元件,都有什麼作用?怎麼配置配電箱?

配電箱是連接電源與用電設備的中間裝置,它除了分配電能外,還具有對用電設備進行控制、測量、指示及保護等功能。

由自動空氣開關電能表、分路開關、零線接線排及若干連接導線組成。其中自動空氣開關和漏電保護器兩者組合為一,即帶漏電保護的自動空氣開關。下面我們來學習下家用配電箱的配置及配電箱的元件。


家庭使用的配電箱內有哪些元件,都有什麼作用?怎麼配置配電箱?

一、漏保斷路器

家裡的配電箱一般有一個總開關和若干區域的分開關組成,除了滿足家庭各個空間的電器電源通斷外,還需滿足安全保護功能,如短路、過載、漏電時要迅速動作,切斷電源。

短路和過載保護,這個任務交給斷路器好了,那麼最最重要的防止人觸電的漏電保護裝置在哪裡呢?漏電是怎麼一回事呢?

如圖2所示,當由於絕緣破損等原因造成設備漏電時,如果設備未接地,若此時人觸摸設備,則漏電流將流經人體與大地構成迴路,從而導致觸電。

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圖2 因漏電而觸電

防止人觸電的漏電保護裝置學名叫剩餘電流動作裝置(簡稱RCD),當電路中的漏電電流超過允許值時,能夠自動切斷電源或報警。它通常與同路的斷路器裝在一起,稱為漏保斷路器(RCD+MCB,或RCCB),或簡稱漏保。

所以,家用配電箱裡不外乎兩種元件:小型斷路器和漏保斷路器。如圖3所示為單極斷路器和雙極漏保斷路器。

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(圖3)1P斷路器

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2P漏保斷路器


還沒看出區別來嗎?再上一組,如圖4所示。

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圖4 2P斷路器

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2P漏保斷路器(右)

現在知道RCD長什麼樣了吧?體積變胖的漏保斷路器就是多了RCD的斷路器,RCD有個測試按鈕,應在通電狀態下定期按一次以測試漏電保護器是否正常動作跳閘,如果按下不能跳閘,應及時更換,才能起到安全作用。


二、RCD動作原理

CD通過不斷監控電路中流過火線與零線的電流而動作,如圖5所示。


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圖5 RCD動作原理示意圖


鐵芯上有三個線圈(如圖6所示):輸入電流線圈(紅),輸出電流線圈(綠),稱為感應線圈;第三個線圈,稱為跳閘線圈(藍)。

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圖6 RCD動作原理示意圖(2)


正常情況下不漏電,I1=I2,鐵芯上二磁通的矢量和為零(磁場相互抵消),跳閘線圈(trip coil)中電流I3=0,沒有電磁力產生,所以脫扣機構不動作,開關不跳閘。

當電路或設備有故障時,就會出現漏電流(leakage current),流入大地或另外一個電路了(如圖7所示),I1≠I2,I3≠0,此時跳閘線圈動作,迅速將電源切斷,避免出現人觸電事故。

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圖7 漏電流


有兩個數字必須記住的:

① I1-I2=?,即動作電流是多少?——不大於30mA

② 何為迅速?——30ms內


三、RCD內部構造

如圖8所示為典型的RCD內部構造。


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圖8 典型RCD內部構造

電源火線和零線連接至端子①,負載連接至端子②。當復位按鈕③被按下時,觸點④及隱藏在電磁鐵⑤後面的觸點可以閉合,允許電流通過。

感應線圈⑥是差動電流互感器,火線和零線穿過其中(沒有電氣連接)。正常情況下,流進火線的電流等於流出零線的電流。

出現漏電流時,感應線圈⑥中感應出電流,通過電路⑦使電磁鐵⑤得電,觸點④因為脫扣機構內部彈簧力的作用被拉開,切斷了設備電源。

測試按鈕⑧試驗RCD是否有效,模擬感應線圈⑥中的不平衡,按下⑧給桔黃色測試線⑨一個小電流,觀察RCD是否動作。

實際上,光憑漏電流那點力量是不足以使開關跳閘的,因此,需要一個放大機構。電路⑦中含有二極管整流器、電容器、晶閘管、電阻等元件。


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(雙語詞彙表)

四、RCD銘牌和電氣符號

解釋了以上原理,我們再看RCD銘牌的時候就不糊塗了。如圖9所示。

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圖9 單相漏保斷路器

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三相漏保斷路器

兩個指標是動作電流和動作時間,I△n就是 I1-I2,0.03A表示30mA;t就是動作時間,≤0.1s表示小於100ms。

指標下方給出元件動作示意圖,如圖10所示,這個圖就是RCD的動作原理圖。

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圖10 RCD動作原理示意圖(3)

如果把圖10畫到電氣圖紙中,就顯得繁瑣了,所以RCD在電氣圖紙中的符號簡化為圖11。在斷路器符號上加圓圈,表示環形鐵芯,能檢測電流,這樣漏保斷路器和普通斷路器就區別開了。文字代號還是QF。

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圖11 RCD電氣符號


五、家用配電箱的配置

家庭配電箱配置的具體步驟:

(1)把我們家裡的用電進行迴路的劃分,常用的回頭劃分方式是這樣的:普通插座一個迴路,壁掛式空調都是單獨一個迴路,櫃式空調單獨一個迴路,普通照明單獨一個迴路,廚房單獨一個迴路,衛生間單獨一個迴路。

(2)計算每個迴路內的用電量,然後根據我們的用電量來計算出這個迴路的計算電流。

(3)根據計算電流來選擇相應的導線。選擇完導線以後,就可以根據導線的安全載流量來選擇與之匹配的開關。家庭配電箱內常用的開關的配置 可能上面這樣跟大家說,有的朋友還是不知道應該怎麼做。

下面給大家直接分享一些現在比較常用的,家裡開關配置的一些情況。

家庭內的配電箱,總開關都是選用2P的空氣開關,具體的型號是C40A,或者是C50A,又或者是C63A的這幾種。

照明迴路的開關,一般也選用2P或者是1P+N的空氣開關,基本上選用c16安的就可以了。

普通插座迴路的開關,以及壁掛式空調插座迴路的開關,建議大家選擇2P的漏電保護開關,或者是1P+N的漏電保護開關,大小選擇說C16安的基本上也都是可以的。

最後是廚房迴路插座的開關和衛生間迴路的開關,以及櫃式空調回路的開關。這些迴路開關也是建議大家選擇2P的漏電保護開關,或者是1P+N的漏電保護開關,開關的大小在於大家選擇C20A或者是C25A的。


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家庭配電箱內開關配置一種簡單的方法:

如果我們還是不會配家裡的配電箱裡面的開關的話,其實我們可以直接去賣開關的那裡,給他說清楚我們房屋的大小,以及家裡大致有哪些家用電器。

他們有會根據這些數據,給你做出配置的,一般來說都是沒有什麼問題的。所以說如果大家是實在是不會自己配的話,就直接去賣開關的那裡,讓他們給配去,簡單也方便。

有了漏電保護裝置,也不能認為是萬無一失了,用電依然應該注意安全。就如汽車上一樣,與其依靠安全氣囊救命,不如安全駕駛,與其依靠漏電斷路器保護,不如安全用電,總之安全第一。


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