家用配电箱的设计
【】按照现代住宅发展状况，联系目前公民的消费能力和家用电器市场发展形势，结合家庭住宅电气设计的最新状况，根据其中家庭用户终端配电箱设计中的某些问题—负荷分类、配电方法、入户电流的计算、家用配电箱的安装进行阐述。用户配电箱设计的是否合理关系到整个住宅电器设备的安全、稳定的运行。配电箱在用户住宅中担任分配电力、控制设备电源的职责，配电箱的设计与制作最先应该考虑的是各种家用电器设备的负荷大小，按照负荷大小才能正确地选用家用电器。结合实际情况，本次毕业论文应该设计一个用户配电箱，并使其满足安全可靠、维修方便、经济美观等要求。
目录
引言 1
一、家庭配电箱的主要作用 2
（一）漏电保护作用 2
（二）过电流保护作用 2
（三）过压欠压保护作用 2
（四）配电作用 2
二、家用配电箱的设计要求及选用方案 2
（一）设计要求 2
（二）配电箱的选用方案 3
（三）设计过程 3
三、家用配电箱选材方案及要求 4
（一）母线的选用 4
（二）断路器的选择要求 6
（三）继电器的选择 6
四、配电箱箱体制作及安装 7
总结 10
参考文献 11
谢辞（致谢） 12
引言
本次我的毕业设计选择了家用配电箱的设计，因为自从改革开放以来，我国的市场经济发展迅速，人民的消费能力逐渐提高，其生活水平也随之改善。各种各样的电器设备出现在消费者的家庭中，导致家庭生活用电负荷大幅上涨。目前一些城市正在进行家庭住宅电气设计改造，但像以前一样的住宅电气设计已不能满足当前公民的生活水平的需要。因此，结合当前家用电器的用电负荷情况并做出调整，设计出符合人民生活水平需要的家用配电箱对未来的住宅建设及改造具有重大意义。
一、家庭配电箱的主要作用
（一）漏电保护作用
当住宅用户接触到带电体时，漏电保护器会产生作用，此时漏电保护开关就会跳闸，防止对人造成致命危险，保障生命安全；当家用电路中发生漏电或绝缘损坏等情况时，漏电保护开关就会对电路作出判断，决定是否断开电路的接通。漏电保护开
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关最主要的作用还是用来保护生命及财产安全,预防事故的发生。
（二）过电流保护作用
过电流保护主要分为短路保护和过载保护两种形式。第一种短路保护：当通电电路发生故障，出现电路中没有与电灯或其它负载相连等类似情况时，自身线路中导线的电阻又小到几乎可以忽略不计，那么此时就相当于导线与导线相连接，根据欧姆定律U=IR，接通电源时产生的电压除以极小的电阻，电路中瞬间通过的电流就会很大，温度会急剧升高，可能会烧毁电路及电器设备。而短路保护会在这种情况出现后立即切断电源，保护电器设备安全。第二种过载保护：当电路中接入过多的大功率电器设备，导致电路的负载总和超过了电路的承载能力或者是选择了不合适的导线，使电路的实际负载超出导线的安全电流，这两种情况的发生都会使导线的实际温度超过安全界限，导线老化的速度会大大加快，从而有可能引起火灾等安全事故，危害人身财产安全。而过载保护会在以上情况发生时自动切断电源。
（三）过压欠压保护作用
当发生通电线路外包装破裂损坏、通电电器设备剧增、雷雨天气、停电再来电等情况时，家庭住宅供电电压会不稳定，产生过高或过低的情况。这种情况可能会导致大量家用电器设备烧坏损坏，极大程度上危害了居民的人身安全、财产安全。而过压欠压保护会在电路中的电压出现大范围波动时自动切断电源，保护人们的生命财产安全。
（四）配电作用
目前家庭住宅不像以前，现在都是各家接各家的电，都是从住宅外引线接入自家的配电箱（通常从外面引入2~3根电线），通过自家的配电箱输送电力给住宅的供电线路。每户住宅独立供电的原因是当某户住宅电路出现问题时不会影响其它家庭，同时也便于检查维修及改造。
二、家用配电箱的设计要求及选用方案
（一）设计要求
安全：设计初期应该全面考虑安全用电问题，要从个人生命安全、电器设备使用安全、家庭住宅防火安全等方面全方位考虑。
可靠：表现在供电电源的稳定、波动范围小。
合理经济：一方面要符合国家政策和相关法律，另一方面要符合家庭用户的经济水平、维修难度及未来改造等要求。
先进：全面使用先进智能电器设备，采用国家相关单位认定的技术，不使用未经授权的技术，充分考虑家庭用户未来发展要求。
实用：充分考虑环保以及维修便利问题，比如采用智能开关、提高功率因数、采用节能设备等等。
（二）配电箱的选用方案
1．进户线总开关选用漏电断路器，出线开关选用小型断路器。这种配电方案优点是:漏电断路器少，省钱，配电箱体积小，能预防安全事故。缺点是：一旦漏电会切断整个电源，影响用户夜间使用。为了以后维修安全、便利，我们可以在进户线总开关前面安装一个隔离开关，与室内线路隔离开来。
2．进户线总开关选用隔离开关，插座、热水器等回路采用漏电断路器控制，照明、冰箱等回路采用小型断路器控制。这种配电方案优点是:当插座、热水器等回路因漏电而切断电源时，其它回路依旧正常运行。缺点是：花费大，漏电断路器使用范围小，存在安全隐患。
3．进户线总开关采用漏电断路器，在进户线总开关前面安装一个隔离开关，在插座、热水器等回路前面采安装一个漏电断路器作为总开关，这里应该注意总开关所采用的漏电断路器优先级必须比回路所采用的漏电断路器优先级高。本方案结合了以上两种方案的优点，不仅安全而且经济。
（三）设计过程
通过观察家用住宅电器功率参数，可以将家用电器分为三种类型。第一种类型为小功率电器：例如电视机、音响、洗衣机、电冰箱、电风扇、照明灯具等;第二种类型为中等功率电器：例如电饭锅、微波炉、电热毯、电吹风、取暖器等；第三种类型为大功率电器：例如热水器、空调、电磁炉、浴霸等。其中小功率电器的负荷大约为200~500W,中等功率电器的负荷大约为500~1000W，大功率电器的负荷大约1200~2500W。当计算家用住宅总负荷时，可以把经常同时使用的几种类型的电器的最大功率加起来，计算一下负荷大小。同时通过查阅资料得出，每平米的建筑面积负荷大约为90W，本次设计的住宅总面积大小为100平米左右。因此可以粗略的将家用住宅用电总负荷记为10KW，为其它情况的发生留有余地。通过欧姆定律P=IU,可以计算出电流I=10000/220=45.4A，消除功率因数的影响，电流I则变为45*0.8=36A，这样可以算出进户线总开关的电流大小为36A。而本次所选住宅包括厨房、卧室、客厅、卫生间几个房间，因此可以将电路分为插座、厨房、空调、卫生间（卫生间有两个）、照明几个回路。通过计算每个回路中所包含的电器负荷，可以得出每个房间的用电负荷一般不超过8KW，这样的话，我们就可以选择一个18A的开关安装在支线回路中。电路图如下图21，房间布置图如下图22
图21 电路图
图22 布线图
三、家用配电箱选材方案及要求
（一）母线的选用
1. 母线材料的选择
目录
引言 1
一、家庭配电箱的主要作用 2
（一）漏电保护作用 2
（二）过电流保护作用 2
（三）过压欠压保护作用 2
（四）配电作用 2
二、家用配电箱的设计要求及选用方案 2
（一）设计要求 2
（二）配电箱的选用方案 3
（三）设计过程 3
三、家用配电箱选材方案及要求 4
（一）母线的选用 4
（二）断路器的选择要求 6
（三）继电器的选择 6
四、配电箱箱体制作及安装 7
总结 10
参考文献 11
谢辞（致谢） 12
引言
本次我的毕业设计选择了家用配电箱的设计，因为自从改革开放以来，我国的市场经济发展迅速，人民的消费能力逐渐提高，其生活水平也随之改善。各种各样的电器设备出现在消费者的家庭中，导致家庭生活用电负荷大幅上涨。目前一些城市正在进行家庭住宅电气设计改造，但像以前一样的住宅电气设计已不能满足当前公民的生活水平的需要。因此，结合当前家用电器的用电负荷情况并做出调整，设计出符合人民生活水平需要的家用配电箱对未来的住宅建设及改造具有重大意义。
一、家庭配电箱的主要作用
（一）漏电保护作用
当住宅用户接触到带电体时，漏电保护器会产生作用，此时漏电保护开关就会跳闸，防止对人造成致命危险，保障生命安全；当家用电路中发生漏电或绝缘损坏等情况时，漏电保护开关就会对电路作出判断，决定是否断开电路的接通。漏电保护开
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
关最主要的作用还是用来保护生命及财产安全,预防事故的发生。
（二）过电流保护作用
过电流保护主要分为短路保护和过载保护两种形式。第一种短路保护：当通电电路发生故障，出现电路中没有与电灯或其它负载相连等类似情况时，自身线路中导线的电阻又小到几乎可以忽略不计，那么此时就相当于导线与导线相连接，根据欧姆定律U=IR，接通电源时产生的电压除以极小的电阻，电路中瞬间通过的电流就会很大，温度会急剧升高，可能会烧毁电路及电器设备。而短路保护会在这种情况出现后立即切断电源，保护电器设备安全。第二种过载保护：当电路中接入过多的大功率电器设备，导致电路的负载总和超过了电路的承载能力或者是选择了不合适的导线，使电路的实际负载超出导线的安全电流，这两种情况的发生都会使导线的实际温度超过安全界限，导线老化的速度会大大加快，从而有可能引起火灾等安全事故，危害人身财产安全。而过载保护会在以上情况发生时自动切断电源。
（三）过压欠压保护作用
当发生通电线路外包装破裂损坏、通电电器设备剧增、雷雨天气、停电再来电等情况时，家庭住宅供电电压会不稳定，产生过高或过低的情况。这种情况可能会导致大量家用电器设备烧坏损坏，极大程度上危害了居民的人身安全、财产安全。而过压欠压保护会在电路中的电压出现大范围波动时自动切断电源，保护人们的生命财产安全。
（四）配电作用
目前家庭住宅不像以前，现在都是各家接各家的电，都是从住宅外引线接入自家的配电箱（通常从外面引入2~3根电线），通过自家的配电箱输送电力给住宅的供电线路。每户住宅独立供电的原因是当某户住宅电路出现问题时不会影响其它家庭，同时也便于检查维修及改造。
二、家用配电箱的设计要求及选用方案
（一）设计要求
安全：设计初期应该全面考虑安全用电问题，要从个人生命安全、电器设备使用安全、家庭住宅防火安全等方面全方位考虑。
可靠：表现在供电电源的稳定、波动范围小。
合理经济：一方面要符合国家政策和相关法律，另一方面要符合家庭用户的经济水平、维修难度及未来改造等要求。
先进：全面使用先进智能电器设备，采用国家相关单位认定的技术，不使用未经授权的技术，充分考虑家庭用户未来发展要求。
实用：充分考虑环保以及维修便利问题，比如采用智能开关、提高功率因数、采用节能设备等等。
（二）配电箱的选用方案
1．进户线总开关选用漏电断路器，出线开关选用小型断路器。这种配电方案优点是:漏电断路器少，省钱，配电箱体积小，能预防安全事故。缺点是：一旦漏电会切断整个电源，影响用户夜间使用。为了以后维修安全、便利，我们可以在进户线总开关前面安装一个隔离开关，与室内线路隔离开来。
2．进户线总开关选用隔离开关，插座、热水器等回路采用漏电断路器控制，照明、冰箱等回路采用小型断路器控制。这种配电方案优点是:当插座、热水器等回路因漏电而切断电源时，其它回路依旧正常运行。缺点是：花费大，漏电断路器使用范围小，存在安全隐患。
3．进户线总开关采用漏电断路器，在进户线总开关前面安装一个隔离开关，在插座、热水器等回路前面采安装一个漏电断路器作为总开关，这里应该注意总开关所采用的漏电断路器优先级必须比回路所采用的漏电断路器优先级高。本方案结合了以上两种方案的优点，不仅安全而且经济。
（三）设计过程
通过观察家用住宅电器功率参数，可以将家用电器分为三种类型。第一种类型为小功率电器：例如电视机、音响、洗衣机、电冰箱、电风扇、照明灯具等;第二种类型为中等功率电器：例如电饭锅、微波炉、电热毯、电吹风、取暖器等；第三种类型为大功率电器：例如热水器、空调、电磁炉、浴霸等。其中小功率电器的负荷大约为200~500W,中等功率电器的负荷大约为500~1000W，大功率电器的负荷大约1200~2500W。当计算家用住宅总负荷时，可以把经常同时使用的几种类型的电器的最大功率加起来，计算一下负荷大小。同时通过查阅资料得出，每平米的建筑面积负荷大约为90W，本次设计的住宅总面积大小为100平米左右。因此可以粗略的将家用住宅用电总负荷记为10KW，为其它情况的发生留有余地。通过欧姆定律P=IU,可以计算出电流I=10000/220=45.4A，消除功率因数的影响，电流I则变为45*0.8=36A，这样可以算出进户线总开关的电流大小为36A。而本次所选住宅包括厨房、卧室、客厅、卫生间几个房间，因此可以将电路分为插座、厨房、空调、卫生间（卫生间有两个）、照明几个回路。通过计算每个回路中所包含的电器负荷，可以得出每个房间的用电负荷一般不超过8KW，这样的话，我们就可以选择一个18A的开关安装在支线回路中。电路图如下图21，房间布置图如下图22
图21 电路图
图22 布线图
三、家用配电箱选材方案及要求
（一）母线的选用
1. 母线材料的选择
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