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  • 机柜布线规范-金色巨腾、机房建设
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1 基本思路

  电气控制柜设计的基本思路是:要符合逻辑控制规律、能保证电气安全及满足生产工艺的要求。为了满足电气控制设备的制造和使用要求,必须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、电气控制柜总体配置图、总接线图设计及各部分的电器装配图与接线图设计,同时还要有部分的元件目录、进出线号及主要材料清单等技术资料。接下来按照设计图对机柜进行布置及布线,对各线进行标识,贴设备安全标识。

  管理网、数据网因所属安全区域不同,不得混用机柜,必须按安全区域独立使用机柜。并且遵循下面的安装规范进行安装。

  2 电气控制柜总体配置设计

  电气控制柜总体配置设计任务是根据电气原理图的工作原理与控制要求,先将控制系统划分为几个组成部分(这些组成部分均称作部件),再根据电气控制柜的复杂程度,把每一部件划成若干组件,然后再根据电气原理图的接线关系整理出各部分的进出线号,并调整它们之间的连接方式。总体配置设计是以电气系统的总装配图与总接线图形式来表达的,图中应以示意形式反映出各部分主要组件的位置及各部分接线关系、走线方式及使用的行线槽、管线等。

  电气控制柜总装配图、接线图(根据需要可以分开,也可并在一起)是进行分部设计和协调各部分组成为一个完整系统的依据。总体设计要使整个电气控制系统集中、紧凑,同时在空间允许条件下,把发热元件,噪声振动大的电气部件,尽量放在离其它元件较远的地方或隔离起来;对于多工位的大型设备,还应考虑两地操作的方便性;控制柜的总电源开关、紧急停止控制开关应安放在方便而明显的位置。总体配置设计得合理与否关系到电气控制系统的制造、装配质量,更将影响到电气控制系统性能的实现及其工作的可靠性、操作、调试、维护等工作的方便及质量。

  2.1 电气控制柜组件的划分

  由于各种电器元件安装位置不同,在构成一个完整的电气控制系统时,就必须划分组件。划分组件的原则是:

  (1) 把功能类似的元件组合在一起;

  (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中;

  (3) 让强弱电控制器分离,以减少干扰;

  (4) 为力求整齐美观,可把外形尺寸、重量相近的电器组合在一起;

  (5) 为了电气控制系统便于检查与调试,把需经常调节、维护和易损元件组合在一起。

  2.2 电气控制柜连接方式


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  在划分电气控制柜组件的同时要解决组件之间、电气箱之间以及电气箱与被控制装置之间的连线方式。电气控制柜各部分及组件之间的接线方式一般应遵循以下原则:

  (1) 开关电器、控制板的进出线一般采用接线端头或接线鼻子连接,这可按电流大小及进出线数选用不同规格的接线端头或接线鼻子;

  (2) 电气柜、控制柜、柜(台)之间以及它们与被控制设备之间,采用接线端子排或工业联接器连接;

  (3) 弱电控制组件、印制电路板组件之间应采用各种类型的标准接插件连接;

  (4) 电气柜、控制柜、柜(台)内的元件之间的连接,可以借用元件本身的接线端子直接连接,过渡连接线应采用端子排过 渡连接,端头应采用相应规格的接线端子处理。

  2.3 元件布置图的设计与绘制

  电气元件布置图是某些电器元件按一定原则的组合。电器元件布置图的设计依据是部件原理图、组件的划分情况等。设计时应遵循以下原则:

  (1) 同一组件中电器元件的布置应注意将体积大和较重的电器元件安装在电器板的下面,而发热元件应安装在电气控制柜的上部或后部,但热继电器宜放在

  其下部,因为热继电器的出线端直接与电动机相连便于出线,而其进线端与接触器直接相连接,便于接线并使走线,且宜于散热;

  (2) 强电弱电分开并注意屏蔽,防止外界干扰;

  (3) 需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低,人力操作开关及需经常监视的仪表的安装位置应符合人体工程学原理;

  (4) 电器元件的布置应考虑安全间隙,并做到整齐、美观、对称,外形尺寸与结构类似的电器可安放在一起,以利加工、安装和配线。若采用行线槽配线方式,应适当加大各排电器间距,以利布线和维护;

  (5) 各电器元件的位置确定以后,便可绘制电器布置图。电气布置图是根据电器

  元件的外形轮廓绘制的,即以其轴线为准,标出各元件的间距尺寸。每个电器元件的安装尺寸及其公差范围,应按产品说明书的标准标注,以保证安装板的加工质量和各电器的顺利安装。大型电气柜中的电器元件,宜安装在两个安装横梁之间,这样,可减轻柜体重量,节约材料,另外便于安装,所以设计时应计算纵向安装尺寸;

  (6) 在电器布置图设计中,还要根据本部件进出线的数量、采用导线规格及出线位置等,选择进出线方式及接线端子排、 连接器或接插件,并按一定顺序标上进出线的接线号。

  2.4 电器部件接线图的绘制

  接线图是根据部件电气原理及电器元件布置图绘制的,它表示成套装置的连接关系,是电气安装、维修、查线的依据。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中《控制系统功能表图的绘制》的规定;

  (2) 所有电气元件及其引线应标注与电气原理图中相一致的文字符号及接线号。原理图中的项目代号、端子号及导线号的编制分别应符合GB5094-1985《电气技术中的项目代号》、GB4026-1992《电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的通则》及GB4884-1985《绝缘导线标记》等规定;

  (3) 与电气原理图不同,在接线图中同一电器元件的各个部分(触头、线圈等)必须画在一起;

  (4) 电气接线图一律采用细线条绘制。走线方式分板前走线及板后走线两种,一般采用板前走线,对于简单电气控制部件,器元件数量较少,接线关系又不复杂的,可直接画出元件间的连线;对于复杂部件,电器元件数量多,接线较复杂的情况,一般是采用走线槽,只要在各电器元件上标出接线号,不必画出各元件间连线;

  (5) 接线图中应标出配线用的各种导线的型号、规格、截面积及颜色要求等;

  (6) 部件与外电路连接时,大截面导线进出线宜采用连接器连接,其它应经接线端子排连接。

  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。

  还要根据各种图纸,对电气控制柜需要的各种零件及材料进行综合统计,按类别列出外购成品件的汇总清单表、标准件清单表、主要材料消耗定额表及辅助材料定额表等,以便采购人员、生产管理部门按设备制造需要备料,做好生产准备工作,也便于成本核算。

  3 机柜安装固定

  机柜安装是设备安装的基础,必须要按照规范标准进行安装。

  (1) 机柜安装前必须检查机柜排风设备是否完好,设备托板数量是否齐全以及滑轮、支撑柱是否完好等

  (2) 机柜型号、规格,安装位置,应符合设计要求。

  (3) 机柜安装垂直偏差度应不大于3mm,水平误差不应大于2mm。几个机柜并排在一起,面板应在同一平面上并与基准线平行,前后偏差不得大于3mm;两个机柜中间缝隙不得大于3mm。对于相互有一定间隔而排成一列的设备,其面板前后偏差不得大于5mm;

  (4) 机柜的各种零件不得脱落或碰坏,漆面如有脱落应预以补漆,各种标志应完整、清晰;

  (5) 机柜安装应牢固,有抗震要求时,按施工图的抗震设计进行加固;

  (6) 机柜不宜直接安装在活动地板上,宜按设备的底平面尺寸制作底座,底座直接与地面固定,机柜固定在底座上,然后铺设活动地板;

  (7) 机柜底座槽钢厚度不低小于50MM接地良好,槽钢通过膨胀螺栓固定于机房内地板上,与接地铜排互联;

  (8) 槽钢与机柜使用焊接方式进行稳定联接,机柜上不得存在黑色焊漆,必须美观得体;

  (9) 机柜固定完成保证在前、后、左、右无法推动,保证机柜的稳定性;

  (10) 机柜周围地板如需切割,需用切割机平滑切割,并去除毛刺,防止割伤线缆。

  (11) 安装机柜面板,架前应预留有800mm空间,机柜背面离墙距离应大于600mm,以便于安装和施工;

  (12) 壁挂式机柜距地面宜为1200mm;

  (13) 机柜内的设备、部件的安装,应在机柜定位完毕并固定后进行,安装在机柜内的设备应牢固

  (14) 机柜上的固定螺丝、垫片和弹簧垫圈均应按要求紧固不得遗漏;

  (15) 悬挂式壁挂安装应安装在平整坚固的墙面上,距离地面至少300mm,保持与墙面水平、垂直,垂直偏差应小于3mm。

  (16) 墙体上开孔应避免破坏墙体内管线,开孔深度不得低于70mm,固定机柜所用膨胀螺丝钉不得少于4个(悬挂式C型机柜为6个)。必要时须在机柜下放置支撑物,以保证机柜的安全稳固。

  (17) 落地式柜体安装,安装基座时要综合考虑机柜的开门方向和操作便利性,优先考虑配线舱的开门方向。设备舱门和配线舱门必须能完全开启。 (18) 机柜要做好防雷接地保护。

  (19) 柜体安装完毕应做好标识,标识应统一、清晰、美观。机箱安装完毕后,柜体进出线缆孔洞应采用防火胶泥封堵。做好防鼠、防虫、防水和防潮处理。

  4 机柜布线

  4.1.1 机柜电源布置

  机柜应配置一整套可拆卸、可更换的固定式配电单元(PDU),用于机柜设备电源的引入、分配、保护、分合、接插(插座或端子)等。同一个机柜内,交流配电和直流配电不应混用(机柜散热风扇配电除外)。

  4.1.2 结构及安装要求

  配电单元推荐采用竖条形一体化结构,将配电、保护、接插集成在一起,且其正面可拆装,便于安装、更换接插模块和接插(接线);也可采用将电源的引入、分配、保护部分与接插部分分开的分体结构,其中电源的引入、分配、保护部分置于设备顶部或底部的配电单元,而接插部分仍作竖条形单元结构。竖条形一体化配电单元或分体结构的接插单元的安装位置一般为机柜后部一侧(电源线扎线板或走线槽外侧)。特殊情况可左右侧各设一个配电单元(不推荐)。

  4.1.3 交流配电单元

  A. 配电单元应能同时引入A、B 双路电源,彼此完全独立(包括接地线),分别配电。对于无双路供电需求的机柜也可只引入一路电源。

  B. 配电单元的输入电源一般采用单相三线制电源(220V),特殊情况下可采用三相四线制电源(380V)。也可视供电安全的特殊要求,采用四路电源引入方式。 C. 电源输入端应设接线端子组,可以连接16 mm2以下的电缆,并可根据需求安装电流计量装置;各输出分路应设接线端子组或插座方式为设备提供接电条件。 D. 机柜电源输入应设置独立的过流、短路保护装置,各输出分路宜设置独立的过流、短路保护装置。

  E. 保护装置可选用交流用空气开关(推荐)或熔断器式隔离开关,安装在总输入或输出分路相线上,方便操作和更换,并满足其散热要求,保护装置的额定值应与总输入或输出分路额定值相匹配。

  ——若选用空气开关,则其应符合GB 10963.1 的要求,瞬时脱扣形式为C 型(脱扣范围>5In~10In)。

  ——若选用熔断器式隔离开关,则其应符合GB 14048.3 的要求,其中熔断器应符合GB/T 13539.5相关要求,分段范围与使用类别为gG 型。

  4.1.4 接线端子组

  接线端子组应符合GB 14048.7 和GB 14048.8 的相关要求,选用带接线片(铜线铒)、扣板、接线腔等防止线头松散部件的螺纹型(螺栓型、柱式等)接线端子。相关要求包括:

  ——端子应能够与导线可靠导通,并紧固连接、不易松动,确保与导线间能够长期保持必须的接触压力。

  ——端子导电性能良好,耐机械应力(压力、扭力等)疲劳、耐磨损、耐锈蚀。 ——端子与端子排的设计安全可靠、方便操作,能够较好地防止线头间相互触碰以及接线时由于零件(如垫圈、螺母等)跌落而造成事故。

  ——端子应有清晰、明显的标识;端子外应设安全盖板及明显标识,防止误操作及触电。

  ——端子接线部件(如螺栓、垫片、铜鼻等)应配置齐全。

  ——对于交流配电单元,各分路端子及所连电缆额定截面积不小于2.5mm2;排列顺序从左至右依次为零(N)、相(L)、地(PE),也可上下设置或错行设置。



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