一、和配电箱设计有关的电工知识

1、开关，熔断器，交流接触器和热元件的选型参数

1)、刀开关的额定电流按电动机额定电流的1.5～3倍选择。

2)、空气开关的额定电流按电动机额定电流的1～2倍选择。

空气开关的瞬时脱钩电流等于其10倍的额定电流。在冷态条件下，1小时脱钩电流值等于其1.3倍的额定电流。

3)、熔丝按电动机额定电流的1.5～2.5倍选择。熔断器的额定电流按大于或等于熔丝额定电流选择。

4)、交流接触器的额定电流按电动机额定电流的1.3～2.0倍选择。

5)、热元件按电动机额定电流的1.1～1.25倍选择，热继电器电流调整范围为热元件额定电流的60％～100％，按电动机1倍额定电流来整定。

2、开关，熔断器，交流接触器和热元件的作用

1)、闸刀开关在电路中起到接通或断开电源的作用，它没有灭弧装置。

2)、空气开关在电路中起到接通或断开电源的作用，有灭弧装置、过电流保护和短路保护。

3)、熔断器在电路中起到短路和过电流保护。它虽然过电流保护性能稍微差些，但还是可以起到过载保护的。

4)、交流接触器有灭弧装置，能带负载接通或断开电源。

5)、热继电器在电机电路中，有过载（过流）保护的作用。

3、电动机的重要参数

电动机以额定功率工作时，功率因素为0.85~0.9；

电动机在空载运行时的功率因数一般只有0.2~0.3。

电动机在额定功率的75%左右时效率最高，功率因素为0.8~0.85。

电机的平均启动电流为7.2倍的额定电流。

二、断路器参数

额定电压用符号Ue表示，单位为V，这里是400V或415V；

额定电流用符号In表示，即允许长时间通过的电流，单位为A，这里是250A；

脱扣电流：

指配电线路中出现过载或短路后，断路器发生跳闸保护动作时的电流。该脱扣电流动作值一般在断路起出厂前做整定后设置好的。

    在冷态条件下，脱钩电流值等于1.05倍的ln，空气开关额定电流ln < 63A，1小时不脱扣，空气开关额定电流ln > 63A，2小时不脱扣;

    在冷态条件下，脱钩电流值等于1.3倍的ln，空气开关额定电流ln < 63A，在1小时内脱扣，空气开关额定电流ln > 63A，在2小时内脱扣;

瞬时脱钩电流：用符号Ii表示，Ii = 10 In，即瞬时脱钩电流等于10倍的额定电流。这里的瞬时脱钩电流为2500A；

额定极限短路分断能力用符号Icu表示，单位为kA，这里是35kA；

额定运行短路分断能力用符号Ics表示，单位为kA，这里是21kA；

已知脱钩电流等于1.05倍的In，则

40A的空开，在1小时内，最大过载电流为40 x 1.05 = 42A

63A的空开，在2小时内，最大过载电流为63 x 1.05 = 66.15A

100A的空开，在2小时内，最大过载电流为100x 1.05 = 105A

250A的空开，在2小时内，最大过载电流为250x 1.05 = 262.5A

三、电动机额定电流

电动机启动电流ld:

根据具体应用情况的不同，启动时间d为5-30秒不同，其平均启动电流为7.2倍的额定电流。

    电动机在额定功率的75%左右时效率最高。如果电动机长时间满载运行会对电机产生加热、损坏的风险。在满载状态下，电动机的电流、温度会显著升高，这可能会导致电动机绝缘层的老化，甚至损坏，还可能导致电动机承载结构的变形，影响电动机的使用寿命。此外，电动机长时间满载运行也可能导致电动机的转子产生变形，使电动机震动，导致噪音加大，甚至影响其正常工作。电动机以额定功率工作时，功率因素为0.85~0.9；当达到75%的额定功率时，功率因素为0.8~0.85。因此电机的功率因素为0.8~0.9，通常取功率因素为0.85计算其额定电流。

电动机在空载运行时的功率因数一般只有0.2~0.3。

结论：

    由于电动机启动时间短，平均启动电流为7.2倍的额定电流，且空气开关的瞬时脱钩电流等于10倍的额定电流，即10 > 7.2，因此，电动机的启动电流不会引起空气开关过载跳闸。

四、工地电箱

1、总配电箱

600A总配电箱: 适用于建筑面积50000m2以上的建筑工程。

400A总配电箱: 适用于建筑面积10000m2~ 50000m2以上的建筑工程。

250A总配电箱: 适用于建筑面积1000m2以下的建筑工程。

2、开关箱

1)、20A开关箱: 主要用于电锯、切断机、潜水泵、弯曲机、搅拌机、打穷机、振捣器等7.5KW以下机械设备或照明。

2)、40A开关箱: 主要用于电动卷扬机、电动葫芦、夜间灯等10KW以下机械设备或照明。

3)、63A开关箱: 主要用于塔吊、施工升降机等20KW以下机械设备。

4)、63A、100A电焊机专用箱: 主要用于各种电焊机的二次防触电保护。

5)、100A开关箱: 主要用于塔吊、小型搅拌站等37KW以下机械设备。

6)、250A开关箱: 主要用于塔吊、输送泵等50KW以上机械设备。

3、分配电箱: 开关容量的选择应与开关箱中开关容量的选择相符。

五、根据电动机功率选择合适的空气开关

电机功率公式：

                P=√3*U*I*COSφ

这个公式适用于三相对称负载的电路，只有三相异步电机应用在三相对称负载中，此公式才成立。

P——是电机输入有功功率

U——是电机电源输入的线电压

I——是电机电源输入的线电流

COSφ——是电机的功率因数

φ——是相电压与相电流的相位差角

电机满载时的电流系数:1000 / 1.732 / 380 / 0.8 ≈ 1.9A/千瓦。

根据空气开关的额定电流按电动机额定电流的1～2倍选择，这里按照电机电流的1.5倍进行计算。

3千瓦电机，额定电流为1.9 x 3 ≈ 6A，空开电流为6 x 1.5 =8A，选择16A空开；

4千瓦电机，额定电流为1.9 x 4 ≈ 8A，空开电流为8 x 1.5 =12 A，选择16A空开；

5.5千瓦电机，额定电流为1.9 x 5.5 ≈ 10A，空开电流为10 x 1.5 =15 A，选择20A空开；

7.5千瓦电机，额定电流为1.9 x 7.5 ≈ 14A，空开电流为14 x 1.5 =21 A，选择32A空开；

10千瓦电机，额定电流为1.9 x 10 ≈ 19A，空开电流为19 x 1.5 =28.5 A，选择40A空开；

11千瓦电机，额定电流为1.9 x 11 ≈ 21A，空开电流为21 x 1.5 =31.5，选择40A空开；

15千瓦电机，额定电流为1.9 x 15 ≈ 28 A，空开电流为28 x 1.5 =42，选择50A空开；

18.5千瓦电机，额定电流为1.9 x 18.5 ≈ 35A，空开电流为35 x 1.5 =52.5A，选63A空开；

20千瓦电机，额定电流为1.9 x 20 ≈ 38 A，空开电流为38 x 1.5 =57，选择63A空开；

22千瓦电机，额定电流为1.9 x 22 ≈ 42A，空开电流为42 x 1.5 =63，选择80A空开；

30千瓦电机，额定电流为1.9 x 30 ≈ 57A，空开电流为57 x 1.5 =85.5A，选择100A空开；

37千瓦电机，额定电流为1.9 x 37 ≈ 70A，空开电流为70 x 1.5 =105，选择125A空开；

50千瓦电机，额定电流为1.9 x 50 ≈ 95A，空开电流为95 x 1.5 =142.5，选择200A空开；

55千瓦电机，额定电流为1.9 x 55 ≈ 104A，空开电流为104 x 1.5 =156，选择200A空开；

75千瓦电机，额定电流为1.9 x 75 ≈ 143A，空开电流为143 x 1.5 =214.5A，选择250A空开；

下面是德力西电气根据三相电机功率选择断路器：

六、接触器选择

根据交流接触器的额定电流按电动机额定电流的1.3～2.0倍选择，这里按照电机电流的1.5倍进行计算。

3千瓦电机，额定电流为1.9 x 3 ≈ 6A，接触器电流为6 x 1.5 =8A，选择16A接触器；

4千瓦电机，额定电流为1.9 x 4 ≈ 8A，接触器电流为8 x 1.5 =12 A，选择16A接触器；

5.5千瓦电机，额定电流为1.9 x 5.5 ≈ 10A，接触器电流为10 x 1.5 =15 A，选择20A接触器；

7.5千瓦电机，额定电流为1.9 x 7.5 ≈ 14A，接触器电流为14 x 1.5 =21 A，选择32A接触器；

10千瓦电机，额定电流为1.9 x 10 ≈ 19A，接触器电流为19 x 1.5 =28.5 A，选择40A接触器；

11千瓦电机，额定电流为1.9 x 11 ≈ 21A，接触器电流为21 x 1.5 =31.5，选择40A接触器；

15千瓦电机，额定电流为1.9 x 15 ≈ 28 A，接触器电流为28 x 1.5 =42，选择50A接触器；

18.5千瓦电机，额定电流为1.9 x 18.5 ≈ 35A，接触器电流为35 x 1.5 =52.5A，选63A接触器；

20千瓦电机，额定电流为1.9 x 20 ≈ 38 A，接触器电流为38 x 1.5 =57，选择63A接触器；

22千瓦电机，额定电流为1.9 x 22 ≈ 42A，接触器电流为42 x 1.5 =63，选择80A接触器；

30千瓦电机，额定电流为1.9 x 30 ≈ 57A，接触器电流为57 x 1.5 =85.5A，选择100A接触器；

37千瓦电机，额定电流为1.9 x 37 ≈ 70A，接触器电流为70 x 1.5 =105，选择125A接触器；

50千瓦电机，额定电流为1.9 x 50 ≈ 95A，接触器电流为95 x 1.5 =142.5，选择200A接触器；

55千瓦电机，额定电流为1.9 x 55 ≈ 104A，接触器电流为104 x 1.5 =156，选择200A接触器；

75千瓦电机，额定电流为1.9 x 75 ≈ 143A，接触器电流为143 x 1.5 =214.5A，选择250A接触器；

七、热继电器选择

根据热元件按电动机额定电流的1.1～1.25倍选择。

3千瓦电机，额定电流为1.9 x 3 ≈ 6A；

热继电器最小电流电流为6 x 1.1 =6.6A；

热继电器最大电流电流为6 x 1.25=7.5A；

然后根据这个限流范围去找匹配的热继电器。

根据热继电器电流调整范围为热元件额定电流的60％～100％，按电动机1倍额定电流来整定。这里的电流调整范围设置范围为85%~110%

3千瓦电机，额定电流为1.9 x 3 ≈ 6A；

6  x  85% = 5.1A

6  x  110% = 6.6A

热继电器电流调整范围为5.1A~ 6.6A