控制柜设计
叶听
目录
1.控制柜的结构 2.控制柜的设计要求
1.控制柜的结构组成
标准控制柜的结构包括基本框架、内部支撑系统、布线系统和通风系统. 机柜一般包括外壳、支架、面板上的各种开关、指示灯等。 1.基本框架
控制柜由上壳、底座、前后框架、前后门、侧板、横梁、角规等组装 成型。连接简单、安全可靠。 2.内部支撑系统 立柱：内部支撑系统中的承重构件，立柱的上下两段分别与上壳和底 座连接在一起。立柱上冲有符合模数关系的安装孔和定位孔，可用于 安装机柜的结构件及电气零部件。 横梁：分为挂接式横梁和扩展横梁两种。挂接式横梁横梁安装及移动 方便、灵活、可用于安装机柜的结构件及电气零部件。 扩展横梁用于 扩展机柜内的安装空间、安装和拆卸非常方便，同时也可以配合理线 架、配电单元的安装，形式灵活多样。
4）通风散热方面的要求
根据设备负荷大小和发热量合理进行通风散热设计，如机壳内产生的热量 较大，可考虑用散热风机等冷却装置；如发热量较小，通常可以在需要通风 散热的地方开网孔；也可采用散热板自然散热。在外壳伤开孔会和外壳防护 及电磁兼容形成矛盾，所以要综合考虑。
采用自然散热时，发热高的元器件一般布置在发热低的元器件上方。 采用强制排风时，风扇应对着热源吹风，发热高的元器件一般布置在风道 的出口。
4）其他要求
应符合标准化、规范化、系列化的要求
（1）提高控制柜设计的通用化、系列化、标准化水平。 （2）控制柜结构设计的继承性，多款产品的结构在风格和尺寸上协调一 致，并最大限度的选用成熟的模块、公用件和标准件。
4）其他要求 应符合标准化、规范化、系列化的要求
（1）提高控制柜设计的通用化、系列化、标准化水平。 （2）控制柜结构设计的继承性，多款产品的结构在风格和尺寸上协调一 致，并最大限度的选用成熟的模块、公用件和标准件。
5）配线布线的要求
配布线是实现产品的电气连接的重要方式之一，为解决线间相互干扰的问 题，在布线前，先将线路进行分类;布线时，采用扎带、固定座、波纹管等将 线束捆扎，力度适宜，导线不应受应力，转弯处有圆弧过渡；也可以用布线 槽将导线布在线槽内。
6）人机工程学要求
控制柜的结构设计应符合人生理结构，使人易于操作、不易疲劳、安全可靠， 使用者便于操作、观察。
3.控制柜的电气性能要求
1） 外壳的绝缘
为了防止金属外壳与带电部件之间的意外接触，外壳部分或者全部垫衬绝 缘材料，则此绝缘材料应牢固的固定在外壳上。
2）电气间隙和爬电距离
在控制柜内部布置电气组件时，应符合规定的电气间隙和爬电距离或者冲 击耐压电压，同时要考虑相应的使用条件。
3）电气保护与屏蔽
保护接地电路所有部件的设计，要考虑到能承受保护接地电路中由于流过 接地故障电流所造成的最高热应力和机械应力。
EMC委托整改测试标准及最终结果
2.工艺要求
1）结构的基本要求 控制柜外观要求各钣金零件间的连接螺钉和板材端面不外露，一般相邻
钣金件向内折边，并相互包边，这样即加强了钣金件的强度，又具有防水的 作用，在控制柜壳体等防护等级要求较高的地方采用折边压密封条的方式， 防水又防尘。
2）减少加工零、部件的数量 一台控制柜零部件在满足使用功能时要尽量简化，减少加工件数量，如
一个钣金件开孔可以供给多个插芯槽使用，不需要开多个不同尺寸的钣金件 孔，整个控制柜的密封垫片都可以做成通用尺寸。
3）控制柜的维护方便性
控制柜所装配的各种电气组件 都需要进行维护处理，在设计控 制柜零部件结构时，应考虑维护 方便性和可能性。如每个控制柜 前侧或者后侧面板都又可能安装 接线板，上面装有大量插头座， 插头座一边与控制柜连接一边与 外界电缆头连接。若设计时没有 考虑维护性。从接线板上拆下插 头座时不仅需拔掉电缆头，还要 把插头座连接的线缆拆掉，维修 时非常困难。
2.控制柜的设计要求
1.功能要求 功能要求主要是满足系统的结构、强度、屏蔽和通风散热的要求、接地
导电性能要求等。
1）结构要求
控制柜系统的结构是一个系统的硬件、PCB、线材、电源、管路、仪器设 备等空间方式的位置、形式、连接装配方式等。钣金件由于其良好的强度、 刚度、加工性、导电性通常用于负责支撑系统大部分的硬件、PCB、线材、 电源等。 2）强度和刚度要求
7）电磁兼容方面的要求 电磁兼容就是在有限的空间、时间和频谱资源下，各种设备或
系统可以共存而不致性能失效或者发生不允许的降级。电磁兼容 （EMC)包括电磁干扰（EMI)和电磁敏感度（EMS）两个方面。 EMI主要研究产品免受电磁干扰所采取的措施，EMS主要研究产品 自身抗干扰能力。抑制电磁干扰主要有三种方法：接地、屏蔽和滤 波。
3.布线系统 （1）电源线槽以直接安 装在机柜的两侧框 架上。
（3）接地：在控制柜底部一根接地钢带，该钢带上等距开一个M6粗牙螺 钉孔，以便于电气零部件就近接地，其中最下端的螺钉孔用于机柜引出接 地线
4.通风系统： 控制柜的局部过热可以通过 加装散热单元，比如散热板； 增加风的流速和流量来解决； 也可在控制柜内加装制冷设 备；还可以增加控制柜进口 冷风的进风量。控制柜冷却 器可以解决控制柜内部的局 部过热问题。
机械强度是控制柜结构设计中最重要的一环，因为控制柜中大部分的重量 考其结构件来支撑；控制柜在使用前一般需要做振动测试、跌落实验、碰撞 实验、冲击实验等。
3）控制柜的安全防护要求
控制柜系应具有良好的使用性和安全防护设施，并能保证操作者安全，因 此须根据设备的使用环境以及设备对防雨、防尘、防异物进入的要求来确定 其防护等级。