一、如何设计住宅配电箱负荷的大小？

（1）住宅用电负荷的分析

人们的生活水平提高，家庭用电负荷不断增加，特别是大功率家用电器的使用，提出了如何计算家庭用电负荷问题。让我们一起来回顾一下历年来国家用电的标准。

70年代末以前设计的住宅楼，按每平方米建筑面积2瓦标准设计供电设施，主要用于照明。两居室用户的用电量不超过110瓦，三居室用户不超过140瓦。

80年代，按每平方米建筑面积10瓦标准设计供电设施，两居室用户的用电量不超过550瓦，三居室用户不超过700瓦。

90年代，按每平方米建筑面积25瓦标准设计供电设施，两居室用户的用电量不超过1400瓦，三居室用户不超过1700瓦。

现行国家标准规定，一般两居室住宅用电负荷为4000瓦，相应的电能表规格为10(40)安，进户铜导线截面不应小于10mm²，空调用电、照明与插座、厨房和卫生间的电源插座应该分别设置独立的回路。

由上可知，住宅楼按照所建年代不同，供电容量也不同。根据资料介绍的经验值，我国住宅电气设计住户的单位面积计算负荷大概为远期每平米为90W。按照这个标准来计算，100平米的房型已经达到了9KW的用电负荷。

（2）家用电器的分析

我们再看看家庭电器，家用电器按照功率的大小，一般可分为三个档次：

第一档次的为小功率电器，如电视机、电冰箱、洗衣机、电扇、排风扇、抽油烟机、组合音响、照明灯具等。这类电器的负荷大约为300至700w左右。

第二档次的中型功率的电器，如电吹风、微波炉、电饭锅、电熨斗、电烤箱、电热毯、吸尘器、电暖器等。这类电器一般的负荷在700至1200w左右。

第三档次的为大功率电器，如空调机、电热水器、烧烤微波炉、电磁炉、暖风机、浴霸等，其负荷为1500至2500w左右。

计算家庭用电负荷时，可以按几个最经常同时使用电器的最大功率加起来，看一看到底有多少负荷。并根据电器不同的用途，合理的考虑电器分布情况（比如厨房的开关最好大些，后面有详细说明）。然后根据不同的需要，对配电箱的设计作出相应的调整和布局，使配电箱的使用更合理，更安全，最终达到安全用电的目的。

综上所述，我们可以根据不同类型的房型，设计出相应的配电箱，这样既可以节约成本，又达到了安全用电的目的。

下面以某三室两厅为例，以用户的用电量为10KW作为设计需要，做出配电箱的设计。

（3）主进线开关的设计

根据要求用户用电总负荷为10KW，我们可以计算出电流I=P/U，计算电流为45A。我们把功率因数素考虑进去，45*0.8=36.36，本着节约能源的宗旨，我们还有个因素需要考虑，就是家电同期使用的问题，我们按照0.8计算：36.36*0.8=29.09。因此，主进线开关的整定值可以定为32A。根据计算电流值和开关整定值我们选定户内线为BV6平方线，电度表为10（40）A就可以了。

（4）漏电开关的选择

末端保护应选用高灵敏度、快速动作型的保护器，其额定剩余动作电流IΔn≤30mA，额定动作时间Tn＜0.1s，我们选择20A的就可以了。

（5）支线回路的设计

我们设计的房型是属于大房型。我们分析一下结构：卧室、客厅、卫生间（双）、厨房。我们把电器管线分为一下几类：照明、插座、空调、厨房、卫生间（双），这样就共有六路管线进入居室。

我们再来统计一下每间房间里可能拥有的电器设备。卧室：灯具，电视，空调，计算机等；客厅：灯具，电视，音响，饮水机，空调等；厨房：灯具，排烟机，冰箱，电饭煲，微波炉等；卫生间：浴霸、灯具，排气扇，洗衣机，电热水器，电吹风等，（这些房间的电器设备是按现在人们的生活水平状况大概分析的） 通过上面的分析我们可以看出，各个房间的电器从用电角度分析，大致是平均分布的。即每一个房间都有用电量偏低或者偏高的电器，每个房间的用电量一般不会超过8KW。

因此我们可以将住宅的支路开关平均分配，每个回路选择一个16A的开关就可以了。房间共6个回路，我们增加一个备用，这样总计一共7个回路。虽然新的《住宅设计规范》中规定“除空调电源插座外，其他电源插座电路应设有漏电保护功能”，但是出于安全角度的考虑，我们还是把空调插座也加上漏电开关。照明回路选用不用漏电保护？这个话题以及空调插座是不是需要装漏电，再行业内是有争议的。据说国外的住宅照明用电是需要装漏电的。不装漏电的依据是照明灯具的高度，试问：卫生间的照明高度呢？所以我认为照明开关也应该装上漏电保护装置。依照以上的设计方案，设计出如下线路图纸。

（实例系统图）

我们的设计不仅要保证住户的用电安全，更应当为住户提供更大的方便，有时安全与方便会互相制约，我们往往会侧重考虑用电的安全性。我们前面说了，增加了一个备用回路。我们把备用回路设计在漏电保护之前，有习惯照明不接漏电的用户可以自行调整。而其他所有电器均在漏电保护范围之内，以确保用电更安全。

二、 住宅配电箱外形设计

为什么箱体的设计放在后面？因为我们首先要根据用户的需要设计出图纸，然后再根据图纸和客户的要求选择开关。我们只有选择好了开关以后才能根据开关的尺寸设计出箱子的大小，来保证节约原材料和成本费用。

（1）结构的设计

照明配电箱结构上按安装方式分为封闭悬挂式（明装）和嵌入式（暗装）两种。主要结构分为箱壳、面板、安装支架、中性母线排、接地母线排等部件。在面板上有操作主开关和分路开关的开启孔，若不需要安装全数分路开关时，可以使用封口板将开启孔部分封闭。进出线敲落孔置于箱壳上、下两面。背面还有长园形敲落孔，可以根据用户需要任意敲孔后使用。

（2）尺寸的设计

我们选定元件之后，通过测量，知道了元件整体尺寸。7*18毫米+36毫米‘+72毫米=234毫米。元件之间需要留出走线的位置，开关分成两部分，走线的位置留一个空位就可以了，也就是大约20毫米。另外开关两侧需要留出安装位置和操作空间，一边留出50毫米就可以了，这样箱子的宽度就可以计算出来了：234+20+100=354毫米。我们把箱子的大小定为354毫米。

箱子高度我们通过测量开关，按照以上的方式计算，箱子的整体高度可以定在220毫米。

箱子的厚度不能太厚，因为是暗装，只要元件可以放下，有足够的安全空间就可以了。我们把箱子的厚度定为100毫米。

这样箱子的尺寸就出来了，为：354（宽）*220（高）*110(厚)。

右边开孔尺寸：108毫米，作为6路回路操作窗口。

左边开孔尺寸：117毫米，作为进线总开关和漏电保护器以及备用回路操作窗口。

（3）箱内开关支架的设计

为了使开关更牢靠的安装在箱体内，我们用标准尺寸的轨道做了一个支架。

元件安装轨道

三、箱内主要电器元件及其保护功能

（1）隔离电器

用作户外电源进住宅的进线主开关。家庭或类似场所使用的配电箱，属非熟练人员使用的组合电器，因此主开关应采用具有明显隔离断口或者明显隔离指示的隔离电器。当发生电气故障时，只要分断隔离电器，用户端就与电源切断，此时即使是非熟练人员也可安全地修理电器设备。

（2）微型断路器(MCB)

用作进线主开关或出线分开关、对配电线路提供过载和短路保护。是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。 MCB虽然是一种终端电器。但它量大面广，若选用了不合适的MCB，造成的损失也是惨重的。

（3）漏电保护器

漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器，一般安装于每户配电箱的插座回路上。

低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一，也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。家庭选用的漏电保护器应为接触带电体保护的动作电流值为30mA，0.1s内动作。

（4）绝缘导线

导线用采用硬质塑料护套线，此照明箱选择BV4平方线。

照明配电箱的应用与安全可靠性问题

作为终端配电设备的照明配电箱用量大，其安全可靠性问题关系到千家万户，所以选用时应十分慎重。

（5）选用合格正品

时下照明配电箱市场存在不少杂牌的伪劣产品，箱体线路短路爆炸或出现其他电气故障而直接影响生活和工作的情况时有发生。

所以应选用合符国家标准的合格正品，箱内电器元件要与受控用电设备相适应并具有完善的保护功能这是重要的一环。

（6）配电箱其他相关要求

1．配电箱分属外壳和塑料外壳两种，有明装式和暗装式两类，其箱体必须完好无缺。

2．箱体内接线汇流排应分别设立零线、保护接地线、相线，且要完好无损，具良好绝缘。

3．配电箱门板应有检查透明窗。

4．应安装在干燥、通风部位，且无防碍物，方便使用。

5．配电箱不宜安装过高，一般安装标高为1.8米，以便操作。

6．配电箱内的接线应规则、整齐，端子螺丝必须紧固。

7．各回路进线必须有足够长度，不得有接头。

8．安装后标明各回路使用名称。