电气控制柜的5个主要设计工艺要点

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一、 基本思路

电气控制柜设计的基本思路是一种逻辑思维。只要符合逻辑控制规律，能够保证电气防护，满足生产工艺的要求，就可以说是一个很好的设计。但为了满足电气控制设备的制造和使用要求，需要进行合理的电气控制工艺设计。这些设计包括电气控制柜的结构设计、电气控制柜的总体配置图、总接线图设计、各部分的电气装配图和接线图设计，以及部分元件目录、进出线号和主要材料清单。

二、电气控制柜总体配置设计

电气控制柜的总体配置设计任务是根据电气原理图的工作原理和控制要求，将控制系统分为几个部件（称为部件），然后根据电气控制柜的复杂性，将每个部件分为多个部件，然后根据电气原理图的接线关系，调整其连接模式.总体配置设计以电气系统总装配图和总接线图的形式表达。图中应反映各部分主要部件的位置、接线关系、接线方式、行线槽、管道等。

电气控制柜总装装配图和 接线图（可根据需要分开， 也可结合在一起）是分部设计和协调各部分形成完整系统的基础。整体设计应使整个电气控制系统集中、紧凑，同时在空间允许的情况下，加热元件、噪声振动电气元件，尽量远离其他元件或隔离：对于多站大型设备，还应考虑操作方便：控制柜总电源开关、应急停止控制开关应放置在方便明显的位置。整体配置设计的合理性与电气控制系统的制造和组装质量有关，也会影响电气控制系统性能的实现及其工作的可靠性、操作、调试和维护。

1、电气控制柜组件的划分

由于各种电气元件的安装位置不同，在构成完整的电气控制系统时，需要对其进行划分。组件划分的原：

(1)组合功能相似的元件；

(2)尽可能减少组件之间的连线数量，同时把接线关系密切的控制电器置于同一组件；

(3)分离强弱电控制器，减少干扰；

(4)为力求整洁美观，可将外形尺寸、重量相近的电器组合在一起；

(5)为便于电气控制系统的检查和调试，需要定期调整、维护和易损部件。

2、在划分电气控制柜组件时，应解决组件、电气箱和电气箱之间的问题：

与被控装置的连接方式：电气控制柜各部件与部件之间的连接方式一般应遵循以下原则：

(1)开关电器和控制板的进出线一般采用接线端或接线鼻连接，可根据电流大小和进出线数选择不同规格的接线端或接线鼻；

(2)电气柜、控制柜、柜(台)及其与被控设备之间采用接线端子排或工业联接器连接；

(3)弱电控制组件，印刷电路板组件应采用各种标准连接器连接；

(4)电气柜、控制柜、柜(台)内元件之间的连接可直接通过元件本身的接线端子连接。过渡连接线应采用端子排过渡连接，端子应采用相应规格的接线端子处理。

三、设计和绘制电气元件布局图

电气元件布置图是某些电气元件按照一定原则的组合。电气元件布置图的设计依据是组件原理图、组件划分等。设计应遵循以下原则：

（1）在同一部件中，电气元件的布置应注意在电气板下安装体积大、重的电气元件，加热元件应安装在电气控制柜的上部或后部，但热继电器应放置在下部，因为热继电器的出线端与电机直接连接，便于出线，进线端与接触器直接连接，便于接线，使接线较短，适合散热；

(2)强弱电分开，注意屏蔽，防止外界干扰；

（3）需要定期维护、维护和调整的电气元件的安装位置不得过高或过低，人工操作开关和需要定期监控的仪器的安装位置应符合人体工程学原理；

（4）电气元件的布置应考虑防护间隙，整洁、美观、对称。外观尺寸和结构相似的电器可以放置在一起，以加快加工、安装和布线。如果采用线槽布线，应适当增加各排电器的间距，使得布线和维护；

（5）确定每个电气元件的位置后，可以绘制电气布置图。电气布置图是根据电气元件的外观轮廓绘制的，即每个元件的间距尺寸以轴为准。各电气元件的安装尺寸及其公差范围应按照产品说明书的标准进行标记，以使得安装板的加工质量和各电器的顺利安装。大型电气柜中的电气元件应安装在两个安装梁之间，以减轻机柜的重量，节省材料，便于安装，因此垂直安装尺寸应在设计中计算；

（6）在电气布置图设计中，进出线方式和接线端子排、连接器或插件应根据部件进出线数量选择，进出线接线号应按一定顺序标记。

四、绘制电气部件接线图

电气部件的接线图是根据部件的电气原理和电气部件的布置图绘制的，表示成套装置的连接关系，是电气安装、维护和接线检查的基础。接线图应按以下原则绘制：

(1)接线图相接线表的绘制应符合 GB6988.6-1993 绘制控制系统功能表图的规定；

（2）所有电气元件及其引线应标记与电气原理图中一致的文本符号和接线号。原理图中项目代码、端子号和导线号的编制应分别符合 GB5094-1985电气技术中的项目代号，GB4026-1992电气设备接线端子和特定导线端子的识别和应用字母数字系统的通则GB4884-1985 绝缘线标记 等规定；

(3)不同于电气原理图，接线图中同一电气元件的各个部分(触点、线圈等)需要画在一起；

（4）所有电气接线图均采用细线绘制。接线方式分为板前接线和板后接线两种，一般采用板前接线，对于简单的电气控制部件，电气部件数量少，接线关系不复杂，可直接绘制部件之间的接线：对于复杂部件，电气部件数量，接线复杂，一般采用接线槽，只要电气部件标记接线号，无需绘制各部件之间的接线；

(5)各种导线的型号应标记在接线图中.规格、截面积及颜色要求等；

(6)零件与外电路连接时，大截面导线进出线应采用连接器连接，其他应通过接线端子排连接。

五、设计电气控制柜及非标零件图

电气控制装置通常需要制作单独的电气控制柜、箱，其设计需要考虑以下几个方面：

（1）根据操作需要和控制面板、箱、柜内各电气部件的尺寸确定电气箱、柜的整体尺寸和结构类型。在非特别情况下，电气控制柜的整体尺寸应符合基本结构尺寸和系列

（2）根据电气控制柜的整体尺寸、结构类型和安装尺寸，设计箱内的安装支架，标明安装孔、安装螺栓和接地螺栓的尺寸，并注明配置方法。柜、箱的材料一般应选择柜、箱的特别型材

(3)根据现场安装位置、操作、维护方便等要求，设计电气控制柜的开门方式和类型:

（4）为了控制柜内电器的通风和散热，应在箱体的适当部位设计通风孔或通风槽，必要时应在柜体上部设计强制通风装置和通风孔

(5)为便于电气控制柜的运输,应设计合适的起吊勾或在箱体底部设计活动轮。总之，根据以上要求，应先勾画出电气控制柜箱体的外形草图，估算出各部分尺寸，然后按比例画出外形图，再从对称、美观、使用方便等方面进一步考虑调整各尺寸比例。电气控制柜外表确定以后，再按上述要求进行控制柜各部分的结构设计，绘制箱体总装图及各面门，控制面板，底板、安装支架、装饰条等零件图，并注明加工要求，再视需要为电气控制柜选用适当的门锁。当然，电气柜的造形结构各异，在柜体设计中应注意吸取各种型式的优点。对非标准的电器安装零件，应根据机械零件设计要求，绘制其零件图，凡配合尺寸应注明公差要求，并说明加工要求。

较后，根据各种图纸，对电气控制柜所需的各种部件和材料进行综合统计， 列出采购成品总结清单、标准件清单、主要材料消耗定额和辅助材料定额，使采购人员、生产管理部门根据设备制造需要准备材料，做好生产准备，也方便成本核算。

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