毕业设计题目配电柜的设计系别机电系专业机电一体化班级0812班姓名学号06550121指导教师日期2010年10月设计任务书设计题目：配电柜的设计设计要求：主要是针对低压配电柜及仪表柜柜体和外形图的设计、主电路的设计以及接线图(接线表)的设计和配电柜的标识及它的安全与优缺点，仪表系统的组成和元器件的选择等。

设计进度要求：第1周去工厂参观，查阅、收集资料；第2周方案论证；第3周柜体及外形图的设计、原理图设计、结构分析计算；第4周接线图、接线表设计的设计；第5周元器件选择；第6周校核、修改并提交论文；第7周论文答辩。

指导教师（签名）：摘要本次毕业设计主要是针对“配电柜设计”的要求，在满足各种参数要求的前提下，拿出一个具体实际可行的方案，因此我们从实际出发，认真的思考与筛选，经过两个多月的努力终于有了现在的收获。

按照设计的具体要求，我们把设计的重点放在配电柜及仪表柜柜体和外形图的设计满足尺寸要求、使用功能及其工艺要求、主电路的设计以及接线图(接线表)的设计、仪表系统的组成和元器件的选择安装等符合各自的工艺要求。

经过设计方案的分析确定了配电柜的外形及具体设计细节。

为了保证配电柜的安全和各种电器、电路的正常运行，消除可能出现的危险因素，并在出现电器故障时尽可能的缩小故障范围，对配电系统设置各种连锁和保护环节。

根据控制要求设计电路来满足低压配电系统的正常运行。

关键词：配电柜，仪表柜，主电路，仪表系统，元器件目录1 绪论 (2)2 柜体及外形图的设计 (4)2.1柜体设计原则 (4)2.2柜体外形图的设计 (7)3 配电柜的标识 (10)4接线图、接线表设计 (11)4.1接线图的一般规定 (11)4.2接线图的绘制方法 (12)4.3配电柜的布线 (12)5 低压配电系统 (14)5.1系统概述 (14)5.2系统组成 (14)5.3系统原理图 (15)5.4操作说明 (17)5.5系统送电 (18)6 仪表系统 (19)6.1仪表部分的组成 (19)6.2元器件选择 (21)7 配电柜的安全 (28)7.1使用环境条件 (28)7.2柜前汇流母排加装有机玻璃绝缘护板 (28)7.3安全隐患 (28)8 结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论电力，是现代文明的物质技术基础。

没有电力，就没有国民经济的现代化。

现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。

因此，电力供应如果突然中断，则将对用电部门造成严重的和深远的影响。

故作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。

供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：(1) 安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。

(2) 可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。

(3) 优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。

(4) 经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。

另外，在供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。

我们这次的毕业设计的论文题目是：电工电子实验室配电柜的设计；作为高校，随着教育工作的推进和学院的扩招，对学校的基础设施建设特别是电力设施将提出相当大的挑战。

因此，我们做供配电设计工作，要作到未雨绸缪。

为未来发展提供足够的空间：这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上，应力求在满足现有需求的基础上从大选择，以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题而台而光荣下岗的情况的发生。

我国最早开发的低压开关柜是BDL、BSL型固定面板式配电柜。

1984年通过部级鉴定的PGL1、PGL2型低压配电柜曾被广泛采用，至今仍有企业在生产。

这种型号的配电柜能满足变压器容量1000kV·A及以下的配电系统的需要。

后来又有天津电气传动设计研究所和北京电气科学研究所联合设计的PGL3型，它可用在变压器容量在2000kV·A及以下、额定电流3000A以下、分断能力50kA的低压配电系统中。

JK型交流低压电控设备是低压开关柜的更新换代产品，1989年通过部级鉴定。

它采用了国内新型高性能的低压电器元器件和辅件，是全封闭组装式柜体，主要性能指标达到了20世纪80年代国际同类产品水平。

由原能源部组织设计和研制的GGD型交流低压配电柜1992年通过部级鉴定，它的特点是分断能力高，动热稳定性好，主电路方案灵活，组合方便，结构新颖，防护等级高。

GCK型低压开关柜是抽出式的开关柜，一只柜子最多可安置9只抽屉。

抽出式开关柜可容纳较多的主电路，使用灵活方便，特别是当某个抽屉内的电路发生故障时，可将它抽出进行检修，无故障的抽屉可照常工作，从而缩小了停电范围。

GCK开关柜获得了广泛应用。

MNS型低压开关柜是按照ABB公司转让技术制造的产品。

它也是抽出式开关柜，一台柜最多可安置36只抽屉。

它的国产化产品型号为GCS。

在此，我们研究GGD型交流低压配电柜。

2 柜体及外形图的设计2.1 柜体设计原则2.1.1 尺寸要求机柜为电气元器件和各种附件提供必须的安装空间，因而首先遇到的是尺寸问题。

由于工程设计和机柜本身配套的需要，对机柜的外型尺寸、安装尺寸和某些互换性尺寸必须做出一些规定，一般都以标准的形式加以规范。

我们设计时可以参考电力系统二次回路控制，保护屏机柜基本尺寸系列标准。

设计的柜体必须能放得下两个这样的自偶变压器。

2.1.2 功能要求机柜的功能要求包括产品的功能要求和机柜结构的功能要求这两个方面。

归纳起来大致有电气元器件及其附件的安装要求；外壳防护要求；屏蔽和接地要求；通风散热要求；人机学要求；布线要求；柜的强度和钢性要求等。

2.1.3 机柜的工艺性要求机柜的工艺性要求是指在满足使用功能要求的前提下，对机柜的总体及零件、部件制造的可行性和经济性的要求，以及机柜满足电气设备装配的工艺性和可维修性要求。

在设计一般的配电、控制柜时，柜体都可选用标准系列柜。

对于非标准柜，可以根据以上设计原则进行设计。

为缩短设计时间、减小工作量、降低成本，在此我们选用标准柜。

根据要求我们选择标准GGD柜，产品代号TGGD208，主要尺寸为长800mm，宽为600mm，高为2200mm。

GGD型交流低压配电柜适用于变电站、发电厂、厂矿企业等电力用户的交流50Hz，额定工作电压380V，额定工作电流1000-3150A的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。

GGD型交流低压配电柜是根据能源部，广大电力用户及设计部门的要求，按照安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压配电柜。

产品具有分断能力高，动热稳定性好，电气方案灵活、组合方便，系列性，实用性强、结构新颖，防护等级高等特点。

可作为低压成套开关设备的更新换代产品使用。

此柜的柜门采用镀锌转轴式铰链与构架相连，安装、拆卸方便。

柜体前后、顶面及两侧的防护等级达到IP30，也可根据用户的要求在IP20-IP40之间选择部、后上部和顶部均有通风散热孔，使柜体在运行中形成自然通风道，有较好的散热性能。

柜体的顶盖可在需要时拆除，便于现场主母线的装配和调整。

柜顶的四角装有吊环，便于起吊、装运，另外柜的价格也比较适中，可以满足我们的要求。

GGD柜按照现代化工业产品造型设计的要求，采用黄金分割比的方法设计柜体外形和各部分的分割尺寸，使整柜美观大方，面目一新。

我们认为柜体首先要满足的是功能的要求，才能进而谈它的工艺性，当然要尽量规范、方便、安全、节能。

2.1.4 配电柜的结构1、整柜采用拼装式组合结构，构架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成，并有20模的安装孔，通用系数高，零部件通用性强，适用性好，标准化程度高。

2、柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔，当柜内电器元件发热后，热量上升，通过上端槽孔排出，而冷风不断地由下端槽孔补充进柜，使密封的柜体自下而上形成一个自然通风道，达到散热的目的。

3、规定了低压柜内最下排的元器件距柜底的距离（不得低于150mm）。

因为元器件安装高度如果太低，低于柜前挡板高度，将给日后检修带来很大不便。

并且，业主要求一次回路也是使用接线端子和现场设备连接，一次端子刚好位于盘柜底部，如果元器件安装太低，势必增加现场电缆和一次端子的接线操作难度。

因此，采取了两种措施满足要求：一方面缩小元器件的排列间距，另一方面将部分元器件从柜前移到柜后安装。

4、所有的盘柜预留空间不得低于20％。

这样要求是考虑到柜体的散热问题，另外为业主日后扩容增加元器件预留条件。

5、要求柜前的汇流排增加安装支架。

这样使汇流排高于周围元器件，日后运行人员维护母排相当方便，同时也增加了和元器件间的安全距离。

6、双面安装的盘柜配电柜凡是柜后双开门的，在没有门把手的一侧增加把手（去掉锁心）。

双开门一个带把手即可，另外一侧用手拉开。

那样存在安全隐患，手指伸进柜内会产生触电的危险。

7、增加开门固定器。

固定式盘柜打开门检修时，柜门容易沿安装铰链摆动，碰撞人体，给检修带来很大不便。

如果是带电检修，柜门上的带电部分对人员也会构成直接接触电击威胁。

8、柜体上部为母线室、前部为电器室、后部为电缆进出线室，各室间有钢板或绝缘板作隔离，以保证安全。

9、开关柜的顶部根据受电需要可装母线桥。

2.1.5 配电柜的安装要求配电柜应用不可燃材料制作；触电危险性小的生产场所和办公室，可安装开启式的配电柜；在触电危险性大或作业环境较差的加工车间、铸造、锻造、热处理、锅炉房、木工房等场所，应安装封闭式箱柜；在有导电性粉尘或产生易燃易爆气体的危险作业场所，必须安装密闭式或防爆型的电气设施；配电柜各电气元件、仪表、开关和线路应排列整齐，安装牢固，操作方便。

落地安装的板底面应高出地面5～10 mm；操作手柄中心高度一般为1.2～1.5m；板柜前方0.8～1.2m的范围内无障碍物；保护线连接可靠；板柜以外不得有裸带电体外露；必须装设在板柜外表面或配电板上的电气元件，必须有可靠的屏护。

2.1.6 配电柜的运行配电柜内各电气元件及线路应接触良好，连接可靠；不得有严重发热、烧损现象。

配电柜的门应完好；门锁应有专人保管。

2.2 柜体外形图的设计配电柜及仪表柜三维立体图2.13 配电柜的标识1、用颜色区分相序，动力柜铜排一般涮不同颜色油漆或者贴相序色标区分相序； 10mm2及以上导线使用黑色导线并套黄、绿、红套管区分相序；所有规格的一次回路导线端部（连接母排处、进元件处和进端子处）均使用黄、绿、红的套管区分相序。

2、母排上的螺栓可能松动，为了能清晰的显示这种松动的位置变化，从而提醒电气运行维护人员及时紧固，在靠近观察者一方的所有螺栓和母排连接处以及母排进开关处必须涂油漆。