電氣設計的電氣元器件布局（經驗總結）陜西配電柜_西安配電箱

工程師在設計完電氣原理圖后，需要對原理圖中的電氣元器件列出材料清單，同時需要將電氣元器件按設備的布局要求一個一個的安裝到設備上去，電氣元器件的安裝可分為兩類：柜內安裝和柜外安裝。在柜外安裝的元器件常常是感應開關、限位開關、電磁閥、電機等，而柜內安裝的元器件則包含PLC、驅動器、斷路器、接觸器等。
本文將講述對于柜內電氣元器件安裝布局的總體把控、規范。
控制柜是設備的控制中樞，落地的一般叫控制柜，而不落地的、較小的一般叫控制箱或者電控箱。大多數控制元器件都會在柜內安裝。
1.柜內安裝的好處有以下幾點：
1.1對元器件能更好的保護
在生產現場，設備的工作環境往往比較惡劣，有顆粒粉塵、導電粉末，也有環境溫度高、濕度大等因素影響元器件的正常使用，情況惡劣的甚至損壞元器件、縮短使用壽命。
因而，對元器件進行專門防護是有必要的，許多控制元器件對環境的IP等級都有嚴格要求。
又如，動物跑進柜內裸露帶電元器件上是非常危險的。
1.2柜內統一安裝便于布線
對于元器件的連接來說，統一在一塊地方進行連接有利于減少布線的復雜度，走線簡潔。同時在元器件與元器件之間，連接的導線也會變短。
1.3體現設備的規范化與美觀性
設備不僅限于實用性，隨著工業化不斷深入，對設備的外觀提出了更高要求。將元器件合理的在柜內統一布局是一個必然的選擇。
柜內布局是一門藝術，是美學與設備功能的集合。
2.做好電氣元器件的柜內布局有以下幾大要點：
2.1元器件的散熱問題
許多電氣元氣件往往都是高功率的，發熱比較大，因此在封閉的空間內需要做好散熱工作。根據熱力學知識，熱氣是上升而冷氣下沉，故在布局電氣元器件時需要充分考慮將發熱量大的元器件布局在控制柜上方，將發熱量小的元器件布局在控制柜下方。
元器件的工作溫度等于環境溫度加上實際溫升，在炎熱的夏天有些工廠的室溫可能是三十多度、四十多度，再加上元器件本身的發熱，如果在密閉空間中發熱量無法有效排出將增加設備燒毀的危險，因此在控制柜內增加通風措施是一個好的選擇。
良好的通風效果需要充分考慮柜內的發熱源、空氣流動路徑等因素，應做到進風口與出風口之間的空氣在柜內充分流動，以確保充分帶出柜內的熱空氣。
通常的做法是將出風口做在控制柜上方，進風口做在控制柜對側的下方。

柜內布局
2.2柜內布局要有利于接線
電氣元器件的多少是根據材料清單來定的，而電氣元器件的布局位置則要充分參考電氣原理圖的接線關系。良好的布局應遵循就近原則，能夠減少導線連接的數量與長度，減少發生故障的概率。


柜內布局參考
例如，在斷路器下方可以放置接觸器，斷路器的出線端往往就直接連接到接觸器的進線端。
2.3電源回路與控制回路分開
在一個控制柜內往往同時存在強電與弱電，當強電與弱電混合走線時，往往容易導致弱電的信號容易受到干擾，嚴重時可能導致設備誤動作或者故障。
電氣工程師在設計電氣布局時應充分考慮這一點，以減少電工在接線時出現主回路與控制回路混合的幾率。
在主回路與控制回路混合不可避免時，給控制回路加屏蔽是有必要的。
2.4有利于人員操作
設備的設計應充分考慮以人為本，在元器件的布局上也是如此。對于有需要時常操作的電氣元器件應布局在有利于操作的地方。具體可以考慮以下幾個因素。
1.人員操作方便
2.位于顯眼的地方
3.不會有觸點風險
2.4柜內照明與限位開關
設備的安放有可能是位于照明比較差的地方，此時對于柜內照明就變得相對重要。此外，如果設備內部有需要細致觀察的地方，在設計上也需要充分考慮增加照明的必要性。
在設計上，應充分考慮對柜內電控件加以保護同時也確保操作人員的人身安全。為防止設備在正常運行時，控制柜沒有關閉到位或者工作人員打開控制柜的觸電風險，在設計時考慮增加安全限位開關是必要的。
可以在控制柜門上安裝門限位開關，當門打開時，設備停止工作甚至切斷工作電源等。
2.5調試用插座
插座在設備的功能上是可有可無的元器件，但對工程師來說卻是非常重要的。如果在設計上沒有安裝插座，對于調試工程師來說將是非常痛苦的。


3孔插座
此外，插座也可以用作臨時、備用電源來用，以備不時之需。
2.6進出線孔預留
給控制柜的進出線設計進出線孔是工程師需要考慮的。合理的開孔位置需要結合現場電源的進線情況以及與現場負載的出線情況。
給進出線孔配上合適的鎖緊頭是保證柜內密閉性的首選。
有些控制柜底部是沒有封住的，此時就需要充分考慮小動物（老鼠）跑進去所帶來的風險。
在控制柜底部加裝網格擋板是一個不錯的選擇。
3.文章總結：
1.電氣元氣的布局分柜內布局與柜外布局。
2.柜內散熱的關鍵是使柜內空氣流動符合熱力學規律。
3.柜內布局既需要考慮美觀性，又需要考慮接線的合理性。
4.操作便利和人身安全是根本。
5.在主回路與控制回路混合時，給控制回路的信號線加屏蔽是有必要的。
電氣元器件的柜內布局好壞是考驗電氣工程師的最基礎功底，本文或許有些地方講的有誤，歡迎大家指正。僅以此勉行，同學共進。

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