農(nóng)村柱上配電變壓器及配電箱因體積小、占地少、造價(jià)低，而在農(nóng)村被廣泛采用。僅我市農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造期間就安裝了近兩萬臺，但由于柱上配電箱內(nèi)電器配置不當(dāng)，保護(hù)功能簡單，運(yùn)行環(huán)境差，故障率較高，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的交流接觸器燒壞、剩余電流動(dòng)作保護(hù)器故障、內(nèi)部接線引起故障、計(jì)量電能表故障、缺相引起的燒壞電動(dòng)機(jī)故障等，嚴(yán)重影響了安全可靠供電，不適應(yīng)農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行管理要求，必須盡快改進(jìn)。
1 配電箱電器故障的原因
1．1環(huán)境溫度對低壓電器影響引起的故障
配電箱中的低壓電器，由熔斷器、交流接觸器、剩余電流動(dòng)作保護(hù)器、電容器及計(jì)量表等組成。這些低壓電器均按GB1497《低壓電器基本標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，并對它們的正常工作條件作了相應(yīng)規(guī)定：周圍空氣溫度的上限不超過40℃；周圍空氣溫度24h的平均值不超過35℃；周圍空氣溫度的下限不低于-5℃或-25℃。
農(nóng)網(wǎng)改造的配電箱在室外運(yùn)行，它不但受到陽光的直接照射產(chǎn)生高溫，同時(shí)運(yùn)行中自身也會(huì)產(chǎn)生熱量，所以在盛夏高溫季節(jié)，箱體內(nèi)的溫度將會(huì)達(dá)到60℃以上，這時(shí)的溫度大大超過了這些電器規(guī)定的環(huán)境溫度，因而會(huì)發(fā)生因配電箱內(nèi)電器元件過熱引起的故障。
1．2產(chǎn)品質(zhì)量引起的故障
在農(nóng)網(wǎng)改造中當(dāng)時(shí)由于需求的配電箱數(shù)量大、施工期短，配電箱廠需要有關(guān)低壓電器的供貨時(shí)間急且數(shù)量多，因而產(chǎn)生了對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不嚴(yán)格的現(xiàn)象，造成了一些產(chǎn)品投入運(yùn)行后不久就發(fā)生故障。如有些型號交流接觸器在配電箱投運(yùn)后不久，就因接觸器合閘線圈燒壞，而無法運(yùn)行。
1．3配電箱內(nèi)電器選擇不當(dāng)引起的故障
由于在制造時(shí)對交流接觸器容量選擇不很恰當(dāng)，對不同出線回路安裝同容量的交流接觸器，且未考慮到三相負(fù)荷的不平衡情況，而未能將部分出線接觸器電流等級在正常選擇型號基礎(chǔ)上，提高一個(gè)電流等級選擇，因而導(dǎo)致夏季高溫季節(jié)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)交流接觸器燒壞的情況。
2 配電箱的改進(jìn)方案
2．1對于配電變壓器容量在100kV•A及以上的配電箱體，在箱內(nèi)散熱窗靠側(cè)壁處，應(yīng)考慮到安裝溫控繼電器（JU-3型或JU-4超小型溫度繼電器）和軸流風(fēng)機(jī)，安裝在控制電器板上方左側(cè)面的箱體上,以便使箱內(nèi)溫度達(dá)到一定值時(shí)（如40℃）能自動(dòng)啟動(dòng)排氣扇，強(qiáng)行排出熱量以使箱體散熱。
2．2采用保護(hù)電路防止配電箱供電的外部電路故障的發(fā)生。選擇體積較小的智能缺相保護(hù)器，如可選用DA88CM-II型電機(jī)缺相保護(hù)模塊(上海產(chǎn)品)安裝于配電箱內(nèi)以防止因低壓缺相運(yùn)行而燒壞電動(dòng)機(jī)。
2．3改進(jìn)原配電箱的低壓電容器組的接線方式，將其安裝位置由交流接觸器上樁頭，改成接在配電箱低壓進(jìn)線與計(jì)量表計(jì)之間。防止因運(yùn)行中電容器電路發(fā)生缺相故障或電容器損壞時(shí),造成計(jì)量裝置計(jì)量不準(zhǔn)確。此外，電容器選擇型號應(yīng)為BSMJ系列產(chǎn)品，以保證元件質(zhì)量可靠、安全運(yùn)行。
2．4若新增柱上配電臺架，在制作配電箱外殼時(shí)，可選2 mm厚的不銹鋼板材，并適當(dāng)按比例放大配電箱尺寸（在農(nóng)改工程使用的JP4—100/3W型基礎(chǔ)上,在原箱體寬度方向尺寸上增大約100 mm，即由原680 mm改為780 mm。改進(jìn)后的配電箱體外形尺寸為：1300 mm×780 mm×500 mm），以便增加各分路出線之間、出線與箱體外殼的電氣安全距離，這樣有利于農(nóng)電工的操作維護(hù)和更換熔件，同時(shí)也可散熱。
2．5選用節(jié)能型交流接觸器（類似CJ20SI型）產(chǎn)品，并注意交流接觸器線圈電壓與所選剩作電流動(dòng)作保護(hù)器的相對應(yīng)接線端子相連，注意進(jìn)行正確的負(fù)載匹配。選擇交流接觸器時(shí)，應(yīng)選用其絕緣等級為A級及以上產(chǎn)品，必須保證其主回路觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于或等于被控制的線路的負(fù)荷電流。接觸器的電磁線圈額定電壓為380V或220 V，線圈允許在額定電壓的80%～105%范圍內(nèi)使用。
2．6剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的選用。必須選用符合GB 6829《剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的一般要求》標(biāo)準(zhǔn)、并經(jīng)中國電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)認(rèn)證合格的產(chǎn)品。可選用類似LJM（J）系列節(jié)電型、且是低靈敏度的延時(shí)型保護(hù)器。保護(hù)器裝置的方式要符合國家GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》標(biāo)準(zhǔn)。漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間，當(dāng)漏電電流為額定漏電電流時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.2s。
2．7配電箱的進(jìn)出線選用低壓電纜，電纜的選擇應(yīng)符合技術(shù)要求。例如30kVA、50kVA變壓器的配電箱的進(jìn)線使用VV22-35×4電纜，分路出線使用同規(guī)格的VLV22-35×4電纜；80kVA、100kVA變壓器的配電箱的進(jìn)線分別使用VV22-50×4、VV22-70×4電纜，分路出線分別使用VLV22-50×4、VLV22-70×4電纜,其電纜與銅鋁接線鼻壓接后再用螺栓與配電箱內(nèi)接線樁頭連接。
2．8熔斷器（RT、NT型）的選用。配電變壓器的低壓側(cè)總過流保護(hù)熔斷器的額定電流，應(yīng)大于配電變壓器的低壓側(cè)額定電流，一般取額定電流的1.5倍，熔體的額定電流應(yīng)按變壓器允許的過負(fù)荷倍數(shù)和熔斷器特性確定。出線回路過流保護(hù)熔斷器的熔體額定電流，不應(yīng)大于總過流保護(hù)熔斷器的額定電流，熔體的額定電流按回路正常最大負(fù)荷電流選擇，并應(yīng)躲過正常的尖峰電流。并聯(lián)電容器組熔斷器的額定電流一般可按電容器額定電流的1.5 ～2.5倍選取。
2．9為了對農(nóng)村低壓電網(wǎng)無功功率進(jìn)行分析，在箱內(nèi)安裝一只DTS（X）系列的有功、無功二合一多功能電能表（安裝在計(jì)量表計(jì)板側(cè)），用于更換原安裝的三只單相電能表（DD862系列表計(jì)），以便于對負(fù)荷的在線運(yùn)行監(jiān)測。