控制柜電氣裝配工藝流程重

1、.控制柜電氣裝配工藝流程前言電氣裝配和電氣布線是控制柜設(shè)計的重要內(nèi)容，為了提高控制柜的可靠性，安全性和可維護性， 并能有效地降低制造成本， 應(yīng)從模塊化思想， 電磁兼容和安全性等多個角度去設(shè)計。一、電氣布線的模塊思想模塊化思想是將復(fù)雜龐大的系統(tǒng)分解成多個規(guī)模較小的、 相互間耦合性很小的模塊來實現(xiàn)。 模塊化思想貫穿了產(chǎn)品的整個生命周期， 從設(shè)計到工藝制造， 甚至延伸到市場開拓和售后服務(wù)階段。 其每一個環(huán)節(jié)都可以通過模塊化思想來避免重復(fù)勞動，同時便于每個功能的標準化，最終達到降低成本、提高效率、便于維護和升級的目的。對于電氣布線，模塊化思想主要體現(xiàn)在功能區(qū)域劃分和線束化兩大工作內(nèi)容。功能區(qū)域的獨立性

2、越強，區(qū)域間的裝配、測試、維護等工作的相互影響程度就越小。線束化避免了布線前期工作與柜體制造、 初期裝配等工作之間的影響，同時也避免了不同功能區(qū)域之間布線的相互影響。電氣布線功能區(qū)域劃分要結(jié)合電氣機械設(shè)計開展， 通常除了獨立的大型電器設(shè)備（變頻器），還劃分斷路器開關(guān)電源模塊，濾波模塊，隔離模塊，接觸器繼電器模塊，伺服模塊， PLC模塊，對外端子排模塊。功能區(qū)域之間通過柜體布線線槽中分等級的線束進行連接。 這一工藝在電氣原理設(shè)計階段就要充分考慮。 元器件空間位置定義的合理性直接影響到各個功能區(qū)域的獨立程度， 進而影響到電氣布線的模塊化效果。線束設(shè)計需要兩項重要輸入：一是各元器件的連接器和接線端子

3、的空間位置，二是連接清單（包含電纜線號、電纜線兩端的器件和針腳號、線纜長度，壓接工具等信息）。工藝人員根據(jù)這兩項信息，并考慮避開走線路徑上的干涉，同時要考慮走線的美觀和節(jié)約用料， 這樣就可以設(shè)計出三維對的電氣線束； 再根據(jù)現(xiàn)場制作的需要， 將三維的電氣線束展平成平面圖形， 繪制成線束模板圖。 線束制作工人只需根據(jù)線束模板圖就可以加工出合格的線束， 不用依賴于現(xiàn)柜， 所加;.工出線束的一致性也較好。二、電氣布線的電磁兼容性隨著控制柜電氣功能的增加， 柜內(nèi)電磁環(huán)境也變得愈為復(fù)雜。 這就要求在做布線工藝設(shè)計時， 需充分考慮電磁兼容性問題。 電磁干擾的三要素為干擾源、 傳輸途徑和干擾對象。 對布線工藝

4、設(shè)計來說， 主要是通過掐斷或削弱電磁干擾的傳輸途徑來解決電磁兼容性問題， 因為另外兩個要素在大多數(shù)情況下是由設(shè)備而不是由布線決定的。掐斷或削弱電磁干擾傳輸途徑的方法主要有電纜分級和屏蔽。電纜分級是指將電纜根據(jù)干擾強度和敏感程度分為若干等級。 不同等級的電纜線之間必須保持一定的距離或敷設(shè)于不同的線槽之中，以避免相互之間的干擾耦合。例如，可將電纜分為個等級， 級號越低就表示其干擾強度越低，一般其敏感程度也就越高。不同等級的電纜線間最小距離可根據(jù)類似于表的矩陣表來確定。屏蔽可分為兩種情況：一種是避免外界對自身電纜的干擾，如低壓信號線；另一種是避免自身對外界的干擾，如電機電源線。屏蔽的方式可采用金屬線

5、槽、金屬軟護套管或電纜本身自帶屏蔽層來實現(xiàn)。 屏蔽體接地設(shè)計的質(zhì)量直接影響到屏蔽的效果， 也是工藝設(shè)計中的一大難點。 一般來說，對共模干擾敏感的電纜宜采用單點接地， 因為多個接地點間的電位差會在屏蔽體中形成電流。 該電流會在電纜兩端產(chǎn)生感生電動勢，從而使電纜中的信號失真（如圖所示） 。;.對于波長很短而電纜很長的高頻信號 （一般在電纜長度大于 0.15 倍波長時考慮），則宜采用多點接地，以減少屏蔽體的天線效應(yīng)。對于高頻電子設(shè)備的屏蔽體（箱體），宜采用金屬編織帶進行接地。因為頻率越高，趨膚效應(yīng)越明顯。金屬編織帶表面積大，故對于高頻信號的阻抗較小。三、電氣布線的安全性控制柜除了要考慮設(shè)備的安全，還

6、要充分考慮操作、維護人員的人身安全。從操機人員的安全問題的角度思考電氣布線， 主要應(yīng)考慮火災(zāi)和觸電這兩個方面的問題。引起火災(zāi)的原因包括電纜過載發(fā)熱和電氣短路。 電纜過載發(fā)熱時如果溫升太高，則會引起火災(zāi)，即使不立即引發(fā)火災(zāi)，也會加速電纜絕緣層的老化。要解決電纜過載發(fā)熱的問題，首先要弄清電纜中流過的工作電流 的大小、預(yù)期的環(huán)境溫度、敷設(shè)類型、預(yù)計壽命、持續(xù)工作時間等因素，并根據(jù)這些因素確定出等效的電纜電流的大小。 （···）式中：預(yù)期環(huán)境溫度的修正系數(shù)；敷設(shè)類型的修正系數(shù)；預(yù)計電纜壽命的修正系數(shù)；當不持續(xù)工作時，短時電流的修正系數(shù)（當持續(xù)工作時） 。、和的值都可以根據(jù)

7、實際情況對照相關(guān)標準中的公式和表格，用計算和查表的方法得到。的值確定后， 再對照相關(guān)標準進行查表、 圓整，就可以確定電纜的截面積。只要電纜的截面積足夠，就可以避免電纜過載發(fā)熱的問題。電氣短路多由連接松動或電纜絕緣層破損造成。連接松動在這里不多贅述。電纜絕緣層破損的原因有割傷、應(yīng)力和老化等三種。金屬銳邊、銳角與電纜絕緣層直接接觸， 或線束固定不牢導(dǎo)致小車在運行時電纜絕緣層與硬物摩擦， 就會導(dǎo)致電纜絕緣層割傷。 這就要求在設(shè)計線束時要合理選擇路徑以避開與金屬邊、 角的直接接觸， 實在避不開的要考慮在金屬邊、 角上增加橡膠墊等緩沖物； 另外還要充分考慮線束的固定問題， 確保線束穩(wěn)固， 不;.與硬物產(chǎn)

8、生摩擦。 電纜絕緣層的應(yīng)力主要是由電纜的彎曲或拉伸造成的。 各型電纜都有各自的最小彎曲半徑。 在線束拐彎的設(shè)計中， 一定要兼顧到線束所包含的每一根電纜的最小彎曲半徑。 線束的長度要留有一定的余量， 以考慮安裝和熱脹冷縮等不定因素造成的影響。電纜絕緣層從制造之日起， 就處于不斷老化的過程之中。 正常情況下絕緣層的老化速度非常緩慢， 在電纜的壽命期限內(nèi)絕緣層各項性能指標均能達到使用要求。如果遇到一些非正常的情況， 如電纜與油脂或其它化學(xué)物質(zhì)接觸、 長時間過載發(fā)熱等，絕緣層老化的速度就會大大加快。 絕緣層老化到一定程度， 其柔韌性就會降低，變得易碎易開裂。所以，線束路徑應(yīng)盡量避開油脂和其它化學(xué)物質(zhì)，

9、實在避不開的要做好防護設(shè)計。 避免和工作人員觸電的措施主要有警示標志、 保護接地和漏電保護。對于布線設(shè)計， 重點要考慮的是保護接地。 對控制柜而言， 保護接地實際上就是等電位連接，即把外露導(dǎo)電部分（如電器的金屬箱體）用導(dǎo)線連接到柜體，以保持外露導(dǎo)電部分與柜體的等電位。 大多數(shù)情況下， 保護接地會和 （電磁兼容性）的屏蔽接地一并綜合考慮， 也有少數(shù)單獨考慮保護接地情況， 如考慮避免高壓設(shè)備感應(yīng)或放電致使外殼帶電會對人員造成傷害等。、;.裝配過程1、鈑金件檢查1）在設(shè)備鈑金件初到車間時，電氣裝配人員應(yīng)帶著圖紙去檢查所有電氣柜、電氣底板、電氣面板、按鈕盒及電氣小配件的尺寸是否正確？設(shè)備床身上的電氣走

10、線孔是否缺少？所有安裝孔大小是否正確？2、找齊設(shè)備安裝所需的電氣材料1）電氣裝配人員要先找齊設(shè)備上需使用的已經(jīng)噴過漆的電氣柜、電氣底板、電氣面板、按鈕盒及電氣小配件。2）電氣裝配人員準備好自己的工具包（含大號、中號十字起，小一字起、剝線鉗、斜口鉗、電工防水膠帶、萬用表、內(nèi)六角扳手、呆扳手、2.5 鉆頭、 3.2鉆頭、4.2 鉆頭、 M3絲錐、 M4絲錐、絲錐絞手、 粗齒挫一套）、M3螺絲、 M4螺絲、M4螺母、手電鉆，將所有工具整齊的放在一個手臂的范圍內(nèi)。3、安裝電氣底板1）根據(jù)電氣原理圖中的底板布置圖量好線槽與導(dǎo)軌的長度，用切割機截斷。（注：線槽要放在平坦的地方鋸，導(dǎo)軌要夾在臺虎鉗鋸，鋸縫要

11、平直。）2）鋸?fù)旰罂梢栽谏拜啓C上磨直。兩根線槽如果搭在一起，其中一根線槽的一端應(yīng)磨成 45度斜角。3）用手電鉆在線槽、導(dǎo)軌的兩端打固定孔（用4.2 鉆頭）。4）將線槽、導(dǎo)軌按照電氣底板布置圖放置在電氣底板上，用黑色記號筆將定位孔的位置畫在電氣底板上。5）先在電氣底板上用樣沖敲樣沖眼，然后用手電鉆在樣沖眼上打孔（用4.2鉆頭）。6）用 M4螺釘、螺母將線槽、導(dǎo)軌固定在電氣底板上。7）開關(guān)電源、印制線路板等不易拆卸的電氣元器件都要進行打孔、 功絲（用 2.5 鉆頭打孔，然后用 M3的絲錐功絲），印制線路板的下面要墊銅柱子（ M3×20）。8）伺服控制驅(qū)動器、變頻器要用3.2 鉆頭打孔，然

12、后用M4的絲錐功絲。9）一般電氣元器件底下都有一道槽，是專門用來卡在C 型導(dǎo)軌上的，接線端子一般也是卡在 C 型導(dǎo)軌上的，其他接線端子一般使用高低導(dǎo)軌。;.導(dǎo)線加工過程冷壓連接不同于繞接 , 與錫焊連接更有本質(zhì)的區(qū)別 , 冷壓連接是用機械的方法 , 應(yīng)用冷壓專用工具或設(shè)備對導(dǎo)線和接線片施加一定的壓力 , 使導(dǎo)線和接線片兩金屬表層晶格產(chǎn)生塑性變形。 在塑性變形過程中 , 局部區(qū)域的溫度顯著升高 , 引起兩金屬接觸部分的塑流 , 消除了兩金屬表面的氧化膜 , 使兩金屬的接觸電阻近似為零。在塑流的過程中 , 溫度升高的區(qū)域擴散進行得更加激烈 , 經(jīng)過擴散加強了兩金屬接合面的牢固性，從而實現(xiàn)可靠的電氣

13、連接。冷壓連接使用范圍很廣 , 截面積 0 .35 70 m m “范圍的銅、鋁、銀、鎳和鎳合金等金屬的單股或多股導(dǎo)線均可進行壓接連接 , 它具有許多優(yōu)點 :1. 操作工藝簡便 , 容易掌握 ;2. 在任何場所都能使用 , 手動冷壓鉗不需要能源 ;3. 不用焊料 , 熔劑和清洗劑等材料 , 節(jié)省了搪錫和清洗工序。 生產(chǎn)效率高 , 成本低 ;4. 無熱影響 , 無腐蝕隱患 , 不污染環(huán)境 , 由于專用工具的壓力固定 , 連接點壽命高 , 電氣性能和機械性能穩(wěn)定 ,5. 能自測檢查質(zhì)量 ;6. 容易實現(xiàn)自動化 ,7. 適用于單股和多股等各種導(dǎo)線 ,8. 安裝密度高 ,9. 接觸電阻極小 , 近似為

14、零 ,10. 避免了錫焊中的虛焊問題 , 提高了連接質(zhì)量。冷壓連接也還存在一些缺點 :1. 不同型式和不同規(guī)格的接線片需要換用冷壓鉗的不同鉗口形式,2. 手動式冷壓鉗在批量生產(chǎn)中勞動強度大 ,3. 抗振能力低于繞接連接。鑒于冷壓連接的優(yōu)缺點 , 在電氣連接中冷壓連接宜和繞接連接相互輔助使用 , 用于直徑 1.3 以上導(dǎo)線的電氣連線。;.冷壓連接工藝要素1. 冷壓連接工具和設(shè)備。冷壓連接工具有手動冷壓鉗、液壓鉗和氣壓鉗。手動冷壓鉗又可分為冷壓鉗 ( 見圖 5) 、微型冷壓鉗 ( 見圖 6) 。為了保證冷壓連接的質(zhì)量 , 對于各種冷壓連接的工具及冷壓設(shè)備的模具的選用應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線截面積及接線片的尺寸進

15、行選擇。否則會造成壓接不良的狀況。;.2. 連接片冷壓用的接線片有管材和板材制造的兩種。板材制造的接線片 ,其合縫處必須用銀釬焊封縫見圖 8 所示 ,不能使用開口接線片。接線片的材料應(yīng)具有較大的塑性變形值 , 即在低溫下具有很大塑性的金屬 , 如銅、銀、鋁等。接線片常用型式見圖 9 所示。3壓接導(dǎo)線壓接導(dǎo)線多半選用柔軟的銅線,為了獲得最佳的抗拉強度,較細的導(dǎo)線有時用銅合金制成。由于多股導(dǎo)線具有柔軟性和最大的抗振能力,因而壓接連接多半采用多股導(dǎo)線。;.4冷壓工藝過程冷壓工藝過程見圖 10所示。質(zhì)量檢驗(1) 目測 , 不合格的冷壓連接點見圖 11所示。A 壓力不足 : 原因是小規(guī)格連接片用大規(guī)格

16、鉗口冷壓所致，應(yīng)選用合適的連接片和鉗口。B 壓力過大 : 原因是大規(guī)格連接片用小規(guī)格鉗口冷壓造成，改正方法同a。C 部分導(dǎo)線未插入 : 由于多股線穿入前未擰頭 , 應(yīng)擰頭處理。D 導(dǎo)線穿入不足 : 導(dǎo)線應(yīng)全部穿入后才能冷壓。E 導(dǎo)線露出太多：剝除絕緣層部分太長，應(yīng)控制剝除的尺寸。F 壓痕偏心：由于接線片放在鉗口的位置不正造成，應(yīng)控制接線片放置位置。;.（ 2）實驗檢測 :實驗檢測主要做為冷壓工具進廠的檢測和工藝抽查,一般進行拉拔力 ( 見表2) 和接觸電阻的檢測 , 接觸電阻不應(yīng)高于同長度導(dǎo)線的電破值;.4、接線1）三相電路按照功率和線徑載流量的規(guī)則進行布線。2）傳感器、儀表通訊、計算機通訊、模擬量板卡輸入、示波器輸入等信號線都要用屏蔽線連接。3）剝線鉗一般剝線長度為69 mm，不應(yīng)剝太長，更不可以用斜口鉗剝線，容易損傷電線。4）繼電器、空氣開關(guān)等普通元器件要使用冷壓接頭連接，叉形接線柄，線環(huán)，接線端子、西門子PLC 接線端子等小口徑接線端子要使用針型接線柄（管狀端頭），兩段導(dǎo)線的中間連接要使用中間過渡接線管。5）凡是拖在地上的電線要穿包塑軟管，露在外面的線要穿黑色波紋管，電氣線路沿線要貼吸盤（用AB膠固定），然后用尼龍扎帶捆扎在