【摘 要】针对工业建筑电气改造时低压成套设备选型不合理、配电箱结构与功能模块设计滞后等问题，文章意在形成一套科学的设备选型适配原则和优化设计方案。经由模块化处理、空间利用最大化、散热与防护等级改进和智能监测单元引入等方法，加强电气系统的安全性、可靠性并改善其运维管理效能，在实际中小型厂房改造项目中开展工程实践并进行案例分析，从而验证方案可行性和应用价值。研究显示，低压成套设备合理选型与配电箱结构改良相结合后，可有效提升工业建筑电气系统运行的可靠性与智能化水平。

【关键词】低压成套设备；配电箱；工业建筑改造；模块化

引言

随着工业建筑电气设备的不断更新换代，低压成套设备的选型适配与配电箱的优化设计，已成为提高电力系统可靠性与安全性的重要一环。尤其在现代工业环境下，设备负荷不断增大，运行要求越来越高，对设备进行合理的选型与优化，不仅可以提高设备的性能，而且可以延长设备的寿命。随着智能化程度的提高，工业建筑配电箱的功能越来越丰富，除了传统配电功能之外，智能化的监测和数据采集也是不可或缺的一环。本文探讨低压成套设备在工业建筑电气改造中的选型适配原则与配电箱优化设计方案。

一、低压成套设备选型适配原则

（一）设备类型及常见配置

低压成套设备是指在1 000 V及以下电压等级的供、配系统中使用的成套开关设备与控制装置，在工业建筑的配电、控制与保护系统中应用广泛。低压成套设备按功能划分，可以分为配电式和控制式[1]。其中，配电型设备主要包括低压抽出式开关设备（如GCS型、GCK型、MNS型）、动力配电箱、照明配电箱等，主要用于电能的分配与控制；控制型设备如可编程逻辑控制器柜、电机控制中心等，主要用于工艺设备和系统的集中控制。常见配置一般包括断路器、接触器、继电器、隔离开关、母线系统、过载保护装置、电压电流监测装置等，一些现代化的设备上还配有智能控制模块，可以实时监控各种电气参数并进行远程管理。在工业建筑的电气改造中，为了满足功能和维护的需要，通常要根据负载类型、用电特性和工作环境来选择合适的设备类型和结构形式。

（二）选型依据

在选择低压成套设备时，应遵循安全性、经济性、实用性和可维护性等基本原则，并结合工业建筑的具体用电负荷特点、环境条件和改造目标，科学、合理地进行适配。应根据电气系统容量和电源性质（如三相五线制、备用电源设置等）确定设备的额定电压、电流及短路开断能力。同时，应结合安装环境（如是否有高温、高湿、粉尘、腐蚀性气体等）选择适宜的防护等级（如IP30、IP54等）和散热结构。对于负荷类型多样、自动化程度高的工业建筑，应优先考虑具备模块化、可扩展性和智能化监测功能的成套设备，以适应未来电力需求的增长和管理需求。

二、配电箱设计与优化方案

（一）配电箱结构与功能模块分析

配电箱作为电能分配、控制和保护的核心设备，其结构一般由箱体、母线系统、电器元件、接线端子、接地系统及辅助功能模块构成[2]。箱体主要由金属材料制成，具有一定的机械强度和防护等级，可满足不同工业环境的使用要求。在功能模块方面，配电箱一般由主进线回路、各支路回路、控制回路和测量回路组成，分别承担电源控制、负荷分配、逻辑控制和运行监控的功能。随着工业建筑对电力系统高效、安全的要求不断提高，现代配电箱通常将过载、短路、漏电、温度报警、远程监测等多个功能模块有机地结合在一起，实现模块之间的高度集成和标准化，提高了系统的可维护性和可升级性，为电力系统的智能化奠定了良好的基础。

（二）优化设计要点

1.模块化设计

模块化设计是当前配电箱优化中的关键方向之一。通过对不同功能单元（断路器、监控、控制等）进行标准化的模块化配置，既可提高安装效率，又可大大简化系统的维护和更换流程。在工业建筑改造场景下，原配电网结构复杂，电缆分散，采用模块化设计方法，以统一的接口与标准尺寸快速接入原有系统，能缩短建设周期，提高改造效率[3]。