电气控制柜设计路径探究

电气控制柜设计路径探究

文美娟、雷洁

西安西变组件有限公司 陕西 西安 710077

摘要：随着我国社会主义市场经济的快速发展，电气产业的发展也不例外，智能控制板广泛应用于区域智能变电站的保护设备。一般来说，电子元件受环境温度的影响很大，每次环境温度上升10℃，元件发生故障的可能性就会增加。电气系统二次安装的主要部分由多个芯片组成，在高温下长时间运行时对室外机柜进行现场保护会改变该部分的性能，从而显著影响电力系统的稳定性。

关键词：电气；控制柜；工艺设计

引言

电气控制柜的主要功能是负责配电和网络保护，其部件主要包括电源和开关。此外，电气控制柜还具有控制功能.控制功能结构包括断路器、接触器、继电器、PLC、变频器和端子。建立电气控制柜的各种需要必须实现，控制单元的数量和控制单元的功率是选择电气控制柜中电气元件的基础。根据预期设备的数量和功率选择电气元件后，在单独的电气柜中组装形成所需的电气控制柜。但为了保证设计过程中操作的基本安全，必须充分考虑电气控制柜，使其简单、经济、实用。

1.电气控制柜结构设计工艺及其重要性分析

电气控制柜的设计是复杂的，所以要注意控制设计过程的质量和电气控制柜本身的重要性，所以在设计结构时有必要：第一，确保所设计的救生装置及其协调的维修工作足够有效，特别是满足操作需求。否则，可能会出现不必要的问题。例如，电阻和铜棒发生了碰撞，因此如果需要更换电阻，可能会影响更换的容易程度。此外，在许多情况下还需要持续的维护，这需要将多功能组件组合成一个易于拆卸的模块。第二，保证结构材料设计具有较高的经济性，要做到这一点，就必须科学地设计关键部件，以提高经济效益。例如晶闸管励磁控制柜不仅结构良好，节省材料，而且外形美观，铜棒覆盖面小，能有效促进成本降低。第三，保证结构空间的高度冗余。这主要是由于安全和散热的需要，以及当地的情况很复杂，只有增加储备，才能更有效地满足操作需要。第四，保证所设计的设备具有较大的环境适用性，特别是在温湿度方面，对柜体的腐蚀设计给予足够的重视。此外，现场有小动物，自动密封性必须提高。第五，必须保证结构索具具有较强的审美感，才能提高审美手法。

2.电气控制柜的设计

原理图设计和工艺设计是电气柜设计的主要组成部分，对于电气控制柜的设计、安装和调试实现，电气原理的设计和工艺设计，保证控制柜功能的发挥十分重要。

2.1 子系统电气设计

所谓电气原理计划是为了满足电气控制系统中机器或其他生产设备的设计需要，其主要目的是对机器或其他生产设备实施电气控制。在电气设备自动化控制系统中，电气原理图设计的质量直接影响到受控机械或其他生产设备的可用性、功率和自动化程度。因此，为了实现电气自动化，电气原理图是不言而喻的，因此电气原理图的设计被视为能够保证电气自动化工作的电气自动化设备的关键部分。协助设备电气自动化，管理系统合理高效运行，明确电气柜功能和控制逻辑是电气原理图设计的基本条件。关于一个非常简单的控制系统，想用一个最小的控制器代替PLC来控制电气设备，以降低成本，减少编程工作。适用于复杂的PLC控制系统、继电器、变频器、接触器等。准确分析信号输入与输出之间的关系是一项复杂的工作，需要开发复杂的控制系统，也是其主要目标。这些要求也是PLCI/0容量和模块选择、I/0地址分配和PLC控制编程的关键。同时，需要解决PLC综合控制系统中处理器操作电源、模拟量模块操作电源和输出负载电源与有源开关输入信号连接的问题，一切都安排得很好。

对于交直流电气元件的选择，电气元件的选择最终必须以明确的交直流电路为基础。如果负载是380V三相异步电动机，在选择相应电气元件时应选择380V交流接触器来控制电动机。除了交直流电路的基本原理外，在选择电器元件时，还要考虑电器元件在环境中的情况和安装情况。例如，当冷却条件较差时，安装接触器可以将电流降低10%或20%，以确保电气元件的安全运行。选择和确认通用电气部件时，应选择1.2倍额定电流的接触器类型，以保证设备的正常工作。如果在安装和接通接触器时接触器的电流突然增加，则必须将电流增加10%或25%，以确保接触器的安全。在断路器的选择过程中，应尽可能选择兼有短路保护和过载保护、缺相保护和欠压保护的电动机起动器。这些要求既满足断路器最基本的保护特性，又与被保护对象的过载特性相匹配，实现断路器的安全运行，防止异常情况下对设备的损坏。

在电气柜设计过程中，电气设计的设计方案是实现机柜控制功能的基础。首先需要清理电源电路，根据供电系统的应用范围，控制舱供电系统用于工业和民用设备加工，一般采用三相五线系统，生活照明一般采用单相三线系统。无约束三线系统和单相三线系统是电力线路设计的两种主要方法。在设计原理图时，所有图形符号、文字符号和圆形标签都必须按照相关规则绘制，以避免误解。为便于后续生产，施工人员能很好地掌握图纸的设计原理，电路设计应根据左右方向的运动和信号序列。主电路位于整个电路的左侧，电源线按水平线要求，主电路与电源线垂直，控制电路在两条水平电源线之间绘制，功耗元件与接地水平电力线直接连接，保证了结构的匹配性和可读性。

2.2工艺设计

电气原理图设计完成后，应合理设计电气控制柜，以满足电气控制柜的制造和使用要求。工艺设计的主要目的是便于电气控制柜制造的组织和实现，实现电气原理图设计所需的各项指标，为安装、调试、审批、维护、使用和维修提供技术资料。一般情况下，电源盘、继电保护控制盘和自动装置柜应分开放置，绝缘应以强弱电流分离的形式进行。如果很难做到这一点，应该有明显的标志，并且应该安装风道末端来将它们隔开，或者用加强绝缘的隔板隔开，防潮端子应在潮湿环境中使用，接线端子应与导体的横截面积相对应。小端子不能与横截面积大的导线一起使用，一个端子最多可压两根导线。

由于各部件的安装位置不同，在构建完整的控制系统时，需要划分部件，对齐部件的安装位置，解决部件、电气箱和电气设备之间的连接。大型和重型电气部件必须放置在安装板下方和加热元件上方。尤其是对于PLC，必须安装风扇，以改善空气循环，降低PLC温升。需要经常维护、检查和调整的部件的安装位置不应过高或过低。电气元件的安装不宜过于密集当采用在板正面安装接线盒的接线方式时，应适当增加每排电气元件的距离，以便于接线和维修。

在设计电气机柜整体配置时，根据工作原理和控制要求在电气原理图上，首先合理地将控制系统划分为多个节点，然后划分安装位置、连接方式和连接方式。采用电气系统总安装图、总连接图等要求作为实现和调整详细设计的依据，是整个系统的一部分。在完成整体配置和部分布局设计后，根据每种使用的要求，合理选择机柜中使用的连接导线（类型、尺寸、截面面积、外观颜色等），以确定连接方式。

电气控制柜技术的设计必须考虑防护等级和材料的要求，至少为IP20或IP65，通常是食品工业材料必须是不锈钢，相应的布线和桥梁必须至少是热镀锌材料。此外，根据基本操作规范，必须考虑设备的安装、灯具和控制按钮的位置。主电源通常配有快速停堆控制装置，位置清晰方便，整体配置必须集中在整个系统上，并且紧凑。

结束语

综上所述，本文主要介绍电气控制柜的工艺设计和配置。控制盘的设计和施工应严格遵守相关国家标准和技术规范要求的指标。由于电气控制柜是重要的电气自动控制设备，加强电气控制柜的设计和施工管理对实现电气控制自动化具有重要的实用价值。

参考文献

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