Wie konstruiert man einen Schaltschrank, der effizient, sicher und zuverlässig ist? Dieser Artikel befasst sich mit den wesentlichen Schritten zur Erstellung eines praktischen Schaltschranks, von den Layout-Prinzipien bis hin zu Verdrahtungsmethoden. Sie erfahren etwas über die Aufteilung der Komponenten, die Konfiguration und die Anschlusspläne. Am Ende werden Sie ein klares Verständnis des Konstruktionsprozesses haben, um sicherzustellen, dass Ihr Schaltschrank sowohl den betrieblichen Anforderungen als auch den Sicherheitsstandards entspricht. Tauchen Sie ein und entdecken Sie Schlüsselstrategien, die Ihren Konstruktionsprozess rationalisieren und die Funktionalität Ihrer elektrischen Systeme verbessern können.
Es wird eine umfassende Zählung aller für den Schaltschrank benötigten Teile und Materialien durchgeführt, und es werden eine zusammenfassende Liste der eingekauften Fertigteile, eine Liste der Normteile, eine Quotentabelle für den Verbrauch von Hauptmaterialien und eine Quotentabelle für Hilfsmaterialien nach Kategorien aufgeführt.
Dies erleichtert dem Beschaffungspersonal und den Abteilungen der Produktionsleitung die Vorbereitung der Materialien entsprechend den Anforderungen der Geräteherstellung, die Vorbereitung der Produktion und die Kostenrechnung.
Der Grundgedanke bei der Konstruktion von Schaltschränken ist ein logisches Denken. Solange er den Gesetzen der logischen Steuerung entspricht, die elektrische Sicherheit gewährleistet und die Anforderungen des Produktionsprozesses erfüllt, kann er als guter Entwurf bezeichnet werden.
Um die Anforderungen an die Herstellung und den Einsatz von elektrischen Steuergeräten zu erfüllen, muss jedoch ein vernünftiger Entwurf des elektrischen Steuerungsverfahrens durchgeführt werden.
Diese Entwürfe umfassen den strukturellen Entwurf des elektrischen Schaltschranks, den Gesamtkonfigurationsplan des elektrischen Schaltschranks, den Entwurf des Hauptverbindungsplans und den Entwurf des elektrischen Montageplans und des Verbindungsplans der einzelnen Teile.
Sie enthält auch einige Komponentenkataloge, eingehende und ausgehende Liniennummern sowie Hauptmateriallisten und andere technische Dokumente.
Die Aufgabe der Gesamtkonfiguration des elektrischen Schaltschranks besteht darin, das Steuerungssystem entsprechend den Funktionsprinzipien und Steuerungsanforderungen des elektrischen Schaltplans in mehrere Komponenten zu unterteilen (diese Komponenten werden alle als Bauteile bezeichnet).
Je nach Komplexität des Schaltschranks wird dann jedes Bauteil in mehrere Module aufgeteilt.
Dann werden entsprechend der Verdrahtungsbeziehung des elektrischen Schaltplans die eingehenden und ausgehenden Leitungsnummern der einzelnen Teile sortiert und ihre Anschlussmethoden angepasst.
Der Gesamtkonfigurationsentwurf wird in Form des allgemeinen Montageplans und des Hauptverbindungsplans des elektrischen Systems ausgedrückt, und der Plan sollte die Position der Hauptkomponenten jedes Teils und die Verbindungsbeziehung, die Verdrahtungsmethode und die Verwendung von Verdrahtungskanälen, Rohrleitungen usw. wiedergeben.
Der Hauptmontageplan und der Anschlussplan des elektrischen Schaltschranks (sie können je nach Bedarf geteilt oder kombiniert werden) sind die Grundlage für die Planung und Koordinierung der einzelnen Teile zu einem Gesamtsystem.
Das gesamte elektrische Steuerungssystem sollte zentralisiert und kompakt gestaltet werden, und gleichzeitig sollten die wärmeerzeugenden Komponenten und die elektrischen Komponenten mit hohem Geräusch- und Vibrationspegel so weit wie möglich von anderen Komponenten entfernt oder isoliert werden.
Bei Großgeräten mit mehreren Arbeitsplätzen sollte auch die Bequemlichkeit der Bedienung an zwei Stellen berücksichtigt werden. Der Hauptschalter des Schaltschranks und der Not-Aus-Schalter sollten an einer bequemen und gut sichtbaren Stelle angebracht werden.
Die Angemessenheit des Gesamtkonfigurationsentwurfs hängt mit der Fertigungs- und Montagequalität des elektrischen Steuerungssystems zusammen und wirkt sich auch auf die Realisierung der Leistung des elektrischen Steuerungssystems sowie auf die Zuverlässigkeit, den Betrieb, die Fehlersuche, die Wartung und andere Arbeitsbedingungen und die Qualität aus.
2.1 Die Aufteilung der Schaltschrankkomponenten ist notwendig, da die verschiedenen elektrischen Komponenten unterschiedliche Einbaupositionen haben. Bei der Bildung eines kompletten elektrischen Steuerungssystems ist es notwendig, die Komponenten zu unterteilen.
Die Grundsätze für die Aufteilung der Komponenten sind:
(1) Kombinieren Sie Komponenten mit ähnlichen Funktionen;
(2) Minimieren Sie die Anzahl der Verbindungen zwischen den Bauteilen und bringen Sie elektrische Steuergeräte mit engen Verdrahtungsbeziehungen in demselben Bauteil unter;
(3) Trennen Sie starke und schwache elektrische Steuerungen, um Störungen zu vermeiden;
(4) Aus Gründen der Übersichtlichkeit und Schönheit können Sie Elektrogeräte mit ähnlichen Abmessungen und Gewichten kombinieren;
(5) Zur Erleichterung der Überprüfung und Fehlersuche im elektrischen Steuerungssystem sollten häufig eingestellte, gewartete und leicht zu beschädigende Komponenten zusammengefasst werden.
2.2 Bei der Aufteilung der Komponenten des elektrischen Schaltschranks müssen die Verdrahtungsmethoden zwischen den Komponenten, zwischen den Schaltkästen und zwischen dem Schaltkasten und dem gesteuerten Gerät geklärt werden.
Die Verbindungsmethoden zwischen den verschiedenen Teilen und Komponenten des elektrischen Schaltschranks sollten im Allgemeinen den folgenden Grundsätzen folgen:
(1) Die ankommenden und abgehenden Leitungen von Schaltgeräten und Schalttafeln werden in der Regel über Anschlussköpfe oder Anschlussnasen angeschlossen, die je nach Stromstärke und Anzahl der ankommenden und abgehenden Leitungen gewählt werden können.
(2) Zwischen dem Schaltschrank, dem Steuerschrank, dem Schaltschrank (Tisch) und den von ihnen gesteuerten Geräten sind Klemmleisten oder Industriesteckverbinder für den Anschluss zu verwenden;
(3) Schwache elektrische Steuerungskomponenten und Leiterplattenkomponenten sollten mit verschiedenen Arten von Standardsteckern verbunden werden;
(4) Die Verbindung zwischen den Komponenten im Schaltschrank, Steuerschrank und Schrank (Tabelle) kann direkt mit der Klemme der Komponente selbst verbunden werden; die Übergangsverbindungsleitung sollte mit der Klemmleiste für die Übergangsverbindung verbunden werden, und die Klemme sollte mit der entsprechenden Spezifikation der Klemme behandelt werden.
Die Anordnung von elektrischen Bauteilen ist eine Kombination einiger elektrischer Bauteile nach bestimmten Prinzipien.
Die Entwurfsgrundlage für die Anordnung elektrischer Komponenten ist das Prinzipdiagramm der Komponenten und die Aufteilung der Komponenten usw. Der Entwurf sollte nach den folgenden Grundsätzen erfolgen:
(1) Bei der Anordnung der elektrischen Komponenten in einem Bauteil sollte darauf geachtet werden, dass großvolumige und schwere elektrische Komponenten im unteren Bereich des Schaltschranks installiert werden, während die wärmeerzeugenden Komponenten im oberen oder hinteren Bereich des Schaltschranks installiert werden sollten.
Thermorelais sollten jedoch unten angebracht werden, da das abgehende Ende des Thermorelais direkt mit dem Motor verbunden ist, was für den Abgang günstig ist, und das ankommende Ende direkt mit dem Schütz verbunden ist, was für die Verdrahtung günstig ist und die Verdrahtung am kürzesten macht, und es ist der Wärmeableitung förderlich.
(2) Trennen Sie starken und schwachen Strom und achten Sie auf Abschirmung, um externe Störungen zu vermeiden.
(3) Die Installation von elektrischen Komponenten, die regelmäßig gewartet, überholt und eingestellt werden müssen, sollte nicht zu hoch oder zu niedrig sein, und der Installationsort von Handschaltern und Instrumenten, die häufig überwacht werden müssen, sollte den Grundsätzen der Ergonomie entsprechen.
(4) Bei der Anordnung der elektrischen Komponenten sollte der Sicherheitsabstand berücksichtigt werden, und die Anordnung sollte ordentlich, schön und symmetrisch sein. Elektrische Komponenten mit ähnlichen Größen und Strukturen können zusammen angeordnet werden, um die Verarbeitung, Installation und Verdrahtung zu erleichtern.
Bei der Kanalverdrahtung sollte der Abstand zwischen den einzelnen Reihen von Elektrogeräten entsprechend vergrößert werden, um die Verkabelung und Wartung zu erleichtern.
(5) Nachdem die Position jedes elektrischen Bauteils bestimmt wurde, kann das elektrische Layout gezeichnet werden. Das elektrische Layout wird auf der Grundlage des Umrisses der elektrischen Komponenten gezeichnet, d. h. auf der Grundlage ihrer Achse, und die Abstandsmaße jeder Komponente werden markiert.
Die Einbaumaße und der Toleranzbereich jedes elektrischen Bauteils sollten gemäß der Produktanleitung gekennzeichnet werden, um die Verarbeitungsqualität der Installationsplatte und die reibungslose Installation jedes elektrischen Geräts zu gewährleisten.
Die elektrischen Komponenten des großen Schaltschranks sollten zwischen den beiden Installationsbalken installiert werden, um das Gewicht des Schranks zu verringern, Material zu sparen und die Installation zu erleichtern.
Daher sollte die Größe der Längsverlegung während des Entwurfs berechnet werden.
(6) Beim Entwurf des elektrischen Layouts sollte die Methode der ankommenden und abgehenden Leitungen, Klemmleisten, Steckverbinder oder Verbinder auch entsprechend der Anzahl der ankommenden und abgehenden Leitungen dieser Komponente, der Spezifikationen der verwendeten Drähte und der Lage der abgehenden Leitungen usw. ausgewählt werden, und die Anschlussnummern der ankommenden und abgehenden Leitungen sollten in einer bestimmten Reihenfolge markiert werden.
Der Anschlussplan der elektrischen Komponenten wird auf der Grundlage des elektrischen Prinzips der Komponenten und der Anordnung der elektrischen Komponenten erstellt.
Er stellt die Anschlussbeziehungen des gesamten Gerätes dar und ist die Grundlage für die elektrische Installation, Wartung und Leitungsprüfung. Der Anschlussplan sollte nach den folgenden Grundsätzen gezeichnet werden:
(1) Die Zeichnung des Anschlussschemas sollte den Bestimmungen der GB6988.6-1993 "Drawing of Control System Function Table" entsprechen;
(2) Alle elektrischen Bauteile und ihre Leitungen sollten mit Textsymbolen und Anschlussnummern entsprechend dem elektrischen Schaltplan gekennzeichnet sein.
Die Zusammenstellung von Projektcodes, Klemmennummern und Drahtnummern im Schaltplan sollte GB5094-1985 "Projektcodes in der Elektrotechnik", GB4026-1992 "Identifizierung und Anwendung allgemeiner Buchstabennummernsysteme für Verdrahtungsanschlüsse und spezifische Drahtenden von elektrischen Geräten" und GB4884-1985 "Kennzeichnung von isolierten Drähten" und anderen Vorschriften entsprechen;
(3) Anders als im Schaltplan müssen im Anschlussplan alle Teile desselben elektrischen Bauteils (Kontakte, Spulen usw.) gemeinsam gezeichnet werden;
(4) Der elektrische Anschlussplan wird immer mit dünnen Linien gezeichnet. Die Verdrahtungsmethoden werden in Front- und Rückplatten unterteilt. In der Regel wird die Verdrahtungsmethode auf der Vorderseite verwendet.
Bei einfachen elektrischen Steuerungskomponenten, wenn die Anzahl der elektrischen Komponenten gering und die Verbindungsbeziehung nicht kompliziert ist, können Sie die Verbindung zwischen den Komponenten direkt zeichnen.
Bei komplexen Bauteilen mit vielen elektrischen Komponenten und komplexer Verdrahtung sollten Sie generell Kabelkanäle verwenden. Solange die Nummer der Verdrahtung auf jeder elektrischen Komponente angegeben ist, ist es nicht notwendig, die Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten zu zeichnen;
(5) Der Anschlussplan sollte das Modell, die Spezifikation, den Querschnitt und die Farbanforderungen der verschiedenen für die Verdrahtung verwendeten Drähte angeben;
(6) Wenn das Bauteil an den externen Stromkreis angeschlossen wird, sollten die Eingangs- und Ausgangsleitung mit großem Querschnitt mit dem Stecker verbunden werden, und die anderen sollten über die Klemmleiste angeschlossen werden.
Elektrische Steuergeräte müssen in der Regel in separaten Schaltschränken und -kästen untergebracht werden. Bei ihrer Konstruktion müssen die folgenden Aspekte berücksichtigt werden:
(1) Bestimmen Sie die Gesamtgröße und den Strukturtyp des Schaltkastens und des Schaltschranks entsprechend den Betriebsanforderungen und der Größe der verschiedenen elektrischen Komponenten in der Schalttafel, dem Kasten und dem Schrank. In nicht speziellen Fällen sollte die Gesamtgröße des elektrischen Schaltschranks der Grundgröße und der Reihe von Strukturen entsprechen;
(2) Basierend auf der Gesamtgröße und dem strukturellen Typ des elektrischen Schaltschranks und der Installationsgröße, entwerfen Sie die Installationshalterung in der Dose und markieren Sie die Größe des Installationslochs, des Installationsbolzens und des Erdungsbolzens und geben Sie auch die passende Methode an. Das Material des Schaltschranks und des Gehäuses sollte generell aus speziellen Profilen für den Schaltschrank und das Gehäuse ausgewählt werden;
(3) Entsprechend den Anforderungen für eine bequeme Installation, Bedienung und Wartung vor Ort, entwerfen Sie die Öffnungsmethode und den Typ des elektrischen Schaltschranks;
(4) Zur Erleichterung der Belüftung und der Wärmeableitung der elektrischen Geräte im Schaltschrank und im Schaltkasten sind an den entsprechenden Stellen des Schaltkastens Lüftungsöffnungen oder Lüftungsschlitze vorzusehen und, falls erforderlich, Zwangsbelüftungsvorrichtungen und Lüftungsöffnungen an der Oberseite des Schaltschranks;
(5) Um den Transport des Schaltschranks zu erleichtern, sollte ein geeigneter Hebehaken oder bewegliche Räder an der Unterseite des Kastens vorgesehen werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie auf der Grundlage der oben genannten Anforderungen zunächst den Grundriss des Schaltschranks skizzieren, die Abmessungen der einzelnen Teile abschätzen und dann den Grundriss maßstabsgetreu zeichnen sollten, um dann die Größenproportionen anhand von Symmetrie, Schönheit und Benutzerfreundlichkeit anzupassen.
Nachdem das Aussehen des Schaltschranks festgelegt ist, wird die Struktur jedes Teils des Schaltschranks entsprechend den oben genannten Anforderungen entworfen, und der Montageplan des Schranks sowie die Teilepläne jeder Tür, des Bedienfelds, der Bodenplatte, der Montagehalterung, der Zierleiste usw. werden gezeichnet und die Verarbeitungsanforderungen angegeben.
Dann wird je nach Bedarf ein passendes Türschloss für den Schaltschrank ausgewählt. Natürlich sind die Formen und Strukturen von Schaltschränken unterschiedlich.
Bei der Gestaltung des Schranks sollte darauf geachtet werden, die Vorteile der verschiedenen Typen zu nutzen.
Bei nicht genormten Elektroinstallationsteilen sollten die Teilezeichnungen entsprechend den Anforderungen an die Konstruktion mechanischer Teile gezeichnet werden, und für alle übereinstimmenden Maße sollten die Toleranzanforderungen markiert und die Verarbeitungsanforderungen angegeben werden.
Schließlich wird auf der Grundlage verschiedener Zeichnungen eine umfassende Zählung aller für den Schaltschrank benötigten Teile und Materialien durchgeführt und eine zusammenfassende Liste der eingekauften Fertigteile, eine Liste der Normteile, eine Quotentabelle für den Verbrauch von Hauptmaterialien und eine Quotentabelle für Hilfsmaterialien nach Kategorien aufgelistet.
Dies erleichtert dem Beschaffungspersonal und den Abteilungen der Produktionsleitung die Vorbereitung der Materialien entsprechend den Anforderungen der Geräteherstellung, die Vorbereitung der Produktion und die Kostenrechnung.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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