¿Cómo se diseña un armario eléctrico que sea eficiente, seguro y fiable? Este artículo profundiza en los pasos esenciales para crear un armario eléctrico práctico, abarcando desde los principios de diseño hasta los métodos de cableado. Aprenderá sobre la división de componentes, la configuración y los diagramas de conexión. Al final, comprenderá claramente el proceso de diseño y se asegurará de que su armario eléctrico satisface tanto las necesidades operativas como las normas de seguridad. Sumérjase y descubra estrategias clave que pueden agilizar su proceso de diseño y mejorar la funcionalidad de sus sistemas eléctricos.
Se lleva a cabo un recuento exhaustivo de todas las piezas y materiales necesarios para el armario eléctrico y se elabora una lista recapitulativa de las piezas acabadas adquiridas, una lista de piezas estándar, una tabla de cuotas de consumo de materiales principales y una tabla de cuotas de materiales auxiliares por categorías.
De este modo, el personal de compras y los departamentos de gestión de la producción pueden preparar los materiales en función de las necesidades de fabricación de los equipos, preparar la producción y facilitar la contabilidad de costes.
La idea básica del diseño de armarios de control eléctrico es un pensamiento lógico. Siempre que se ajuste a las leyes del control lógico, garantice la seguridad eléctrica y cumpla los requisitos del proceso de producción, puede decirse que es un buen diseño.
Sin embargo, para cumplir los requisitos de fabricación y uso de los equipos de control eléctrico, es necesario llevar a cabo un diseño razonable del proceso de control eléctrico.
Estos diseños incluyen el diseño estructural del armario de control eléctrico, el diagrama de configuración general del armario de control eléctrico, el diseño del diagrama de conexión principal y el diseño del diagrama de montaje eléctrico y el diagrama de conexión de cada pieza.
También incluye algunos catálogos de componentes, números de línea de entrada y salida, y listas de materiales principales y otros documentos técnicos.
La tarea del diseño de la configuración general del armario eléctrico consiste en dividir el sistema de control en varios componentes de acuerdo con los principios de funcionamiento y los requisitos de control del esquema eléctrico (todos estos componentes se denominan componentes).
A continuación, en función de la complejidad del armario eléctrico, cada componente se divide en varios módulos.
A continuación, según la relación de cableado del esquema eléctrico, se clasifican los números de línea de entrada y salida de cada pieza y se ajustan sus métodos de conexión.
El diseño de la configuración general se expresa en forma de diagrama de montaje general y diagrama de conexión principal del sistema eléctrico, y el diagrama debe reflejar la posición de los componentes principales de cada parte y la relación de conexión, el método de cableado y el uso de conductos de cableado, tuberías, etc.
El esquema de montaje principal y el esquema de conexiones del armario eléctrico (pueden dividirse o combinarse según sea necesario) son la base para diseñar y coordinar cada pieza en un sistema completo.
El diseño general debe hacer que todo el sistema de control eléctrico sea centralizado y compacto, y al mismo tiempo, bajo la condición de permitir espacio, colocar los componentes generadores de calor y los componentes eléctricos con gran ruido y vibración lo más lejos posible de otros componentes o aislarlos.
En el caso de equipos de gran tamaño con varios puestos de trabajo, también debe tenerse en cuenta la comodidad de manejo en dos lugares. El interruptor de alimentación principal del armario de control y el interruptor de control de parada de emergencia deben colocarse en una posición conveniente y obvia.
Que el diseño de la configuración general sea razonable o no está relacionado con la calidad de fabricación y montaje del sistema de control eléctrico, y también afectará a la realización del rendimiento del sistema de control eléctrico y a su fiabilidad de trabajo, funcionamiento, depuración, mantenimiento y otras comodidades y calidad de trabajo.
2.1 La división de los componentes del armario de control eléctrico es necesaria porque varios componentes eléctricos tienen diferentes posiciones de instalación. Al formar un sistema de control eléctrico completo, es necesario dividir los componentes.
Los principios para dividir los componentes son:
(1) Combinar componentes con funciones similares;
(2) Reduzca al mínimo el número de conexiones entre componentes y coloque los aparatos eléctricos de control con relaciones de cableado estrechas en el mismo componente;
(3) Separe los controladores eléctricos fuertes y débiles para reducir las interferencias;
(4) Para mayor orden y belleza, puedes combinar electrodomésticos de dimensiones y pesos similares;
(5) Para facilitar la comprobación y depuración del sistema de control eléctrico, combine los componentes que se ajustan y mantienen con frecuencia y los que se dañan con facilidad.
2.2 Al dividir los componentes del armario eléctrico, es necesario resolver los métodos de cableado entre los componentes, entre las cajas eléctricas y entre la caja eléctrica y el dispositivo controlado.
Los métodos de conexión entre las distintas piezas y componentes del armario eléctrico deben seguir, en general, los siguientes principios:
(1) Las líneas de entrada y salida de los aparatos de conmutación y los cuadros de control suelen utilizar cabezas terminales o narices terminales para la conexión, que pueden seleccionarse según el tamaño de la corriente y el número de líneas de entrada y salida.
(2) Entre el armario eléctrico, el armario de control, el armario (mesa) y los equipos que controlan, utilice regletas de terminales o conectores industriales para la conexión;
(3) Los componentes de control eléctrico débiles y los componentes de la placa de circuito impreso deben utilizar varios tipos de conectores estándar para la conexión;
(4) La conexión entre los componentes del armario eléctrico, armario de control y armario (mesa) puede conectarse directamente utilizando el terminal del propio componente; la línea de conexión de transición debe conectarse mediante la regleta de terminales para conexión de transición, y el terminal debe tratarse con la especificación correspondiente del terminal.
La disposición de los componentes eléctricos es una combinación de algunos componentes eléctricos según determinados principios.
La base del diseño de la disposición de los componentes eléctricos es el diagrama de principio de los componentes y la división de los componentes, etc. El diseño debe seguir los siguientes principios:
(1) La disposición de los componentes eléctricos en un mismo componente debe prestar atención a la instalación de los componentes eléctricos de gran volumen y peso en la parte inferior del cuadro eléctrico, mientras que los componentes generadores de calor deben instalarse en la parte superior o posterior del armario eléctrico.
Sin embargo, los relés térmicos deben colocarse en la parte inferior porque el extremo de salida del relé térmico está conectado directamente al motor, lo que es conveniente para la salida, y su extremo de entrada está conectado directamente al contactor, lo que es conveniente para el cableado y hace que el cableado sea más corto, y es propicio para la disipación de calor.
(2) Separe la electricidad fuerte de la débil y preste atención al apantallamiento para evitar interferencias externas.
(3) La instalación de los componentes eléctricos que necesitan mantenimiento, revisión y ajuste periódicos no debe ser demasiado alta ni demasiado baja, y el lugar de instalación de los interruptores de accionamiento manual y de los instrumentos que deben controlarse con frecuencia debe cumplir los principios de la ergonomía.
(4) La disposición de los componentes eléctricos debe tener en cuenta la distancia de seguridad y ser ordenada, bonita y simétrica. Los componentes eléctricos con tamaños y estructuras similares pueden colocarse juntos para facilitar el procesamiento, la instalación y el cableado.
Si se adopta el método de cableado de canalización, la separación entre cada fila de aparatos eléctricos debe aumentarse adecuadamente para facilitar el cableado y el mantenimiento.
(5) Una vez determinada la posición de cada componente eléctrico, se puede dibujar el esquema eléctrico. El trazado eléctrico se dibuja basándose en el contorno de los componentes eléctricos, es decir, basándose en su eje, y se marcan las dimensiones de espaciado de cada componente.
Las dimensiones de instalación y el rango de tolerancia de cada componente eléctrico deben marcarse de acuerdo con el manual de instrucciones del producto para garantizar la calidad de procesamiento de la placa de instalación y la instalación sin problemas de cada aparato eléctrico.
Los componentes eléctricos del armario eléctrico grande deben instalarse entre las dos vigas de instalación, lo que puede reducir el peso del armario, ahorrar materiales y facilitar la instalación.
Por lo tanto, el tamaño de la instalación longitudinal debe calcularse durante el diseño.
(6) En el diseño de la disposición eléctrica, el método de líneas entrantes y salientes, regletas de terminales, conectores o conectores también debe seleccionarse de acuerdo con el número de líneas entrantes y salientes de este componente, las especificaciones de los cables utilizados y la ubicación de la línea saliente, etc., y los números de conexión de las líneas entrantes y salientes deben marcarse en un orden determinado.
El diagrama de conexión de los componentes eléctricos se dibuja basándose en el principio eléctrico del componente y en la disposición de los componentes eléctricos.
Representa la relación de conexión de todo el aparato y es la base para la instalación eléctrica, el mantenimiento y la comprobación de la línea. El esquema de conexiones debe dibujarse de acuerdo con los siguientes principios:
(1) El dibujo del diagrama del principio de conexión debe cumplir las disposiciones de GB6988.6-1993 "Dibujo de la tabla de funciones del sistema de control";
(2) Todos los componentes eléctricos y sus cables deben marcarse con símbolos de texto y números de conexión coherentes con el diagrama esquemático eléctrico.
La compilación de códigos de proyecto, números de terminal y números de cable en el diagrama esquemático debe cumplir con GB5094-1985 "Códigos de Proyecto en Tecnología Eléctrica", GB4026-1992 "Identificación y Aplicación de Sistemas Generales de Números de Letras para Terminales de Cableado y Terminales de Cable Específicos de Equipos Eléctricos", y GB4884-1985 "Marcado de Cable Aislado" y otras regulaciones;
(3) A diferencia del diagrama esquemático eléctrico, en el diagrama de conexión, todas las partes del mismo componente eléctrico (contactos, bobinas, etc.) deben dibujarse juntas;
(4) El diagrama de conexión eléctrica se dibuja siempre con líneas finas. Los métodos de cableado se dividen en panel frontal y panel posterior. Por lo general, se utiliza el método de cableado del panel frontal.
En el caso de componentes de control eléctrico sencillos, si el número de componentes eléctricos es pequeño y la relación de conexión no es complicada, puede dibujar directamente la conexión entre componentes.
Para componentes complejos con muchos componentes eléctricos y cableado complejo, se suelen utilizar canaletas. Siempre que el número de cableado esté marcado en cada componente eléctrico, no es necesario dibujar la conexión entre cada componente;
(5) El diagrama de conexión debe indicar el modelo, la especificación, el área de la sección transversal y los requisitos de color de los distintos cables utilizados para el cableado;
(6) Cuando el componente se conecta al circuito externo, la línea de entrada y salida de cable de gran sección transversal debe conectarse con el conector, y las demás deben conectarse a través de la regleta de terminales.
Los dispositivos de control eléctrico suelen necesitar armarios y cajas de control eléctrico independientes. Su diseño debe tener en cuenta los siguientes aspectos:
(1) Determine el tamaño general y el tipo estructural de la caja y el armario eléctricos de acuerdo con las necesidades de funcionamiento y el tamaño de los diversos componentes eléctricos del panel de control, la caja y el armario. En casos no especiales, el tamaño general del armario de control eléctrico debe ajustarse al tamaño básico y a la serie de estructuras;
(2) Basándose en el tamaño total y el tipo estructural del armario de control eléctrico y el tamaño de la instalación, diseñe el soporte de instalación en la caja y marque el orificio de instalación, el perno de instalación y el tamaño del perno de puesta a tierra, y también indique el método de emparejamiento. El material del armario y de la caja debe seleccionarse generalmente a partir de perfiles especiales para el armario y la caja;
(3) De acuerdo con los requisitos para una instalación, funcionamiento y mantenimiento cómodos in situ, diseñe el método de apertura y el tipo de armario de control eléctrico;
(4) Para facilitar la ventilación y la disipación del calor de los aparatos eléctricos en el armario y la caja de control, diseñe orificios de ventilación o ranuras de ventilación en las partes apropiadas de la caja y, cuando sea necesario, diseñe dispositivos de ventilación forzada y orificios de ventilación en la parte superior del armario;
(5) Para facilitar el transporte del armario de control eléctrico, debe diseñarse un gancho de elevación adecuado o ruedas móviles en la parte inferior de la caja.
En resumen, basándose en los requisitos anteriores, primero debe esbozar el esquema del armario de control eléctrico, estimar las dimensiones de cada pieza y, a continuación, dibujar el esquema a escala y, posteriormente, considerar el ajuste de las proporciones de tamaño a partir de la simetría, la belleza y la comodidad de uso.
Una vez determinado el aspecto del armario de control eléctrico, se lleva a cabo el diseño de la estructura de cada parte del armario de control de acuerdo con los requisitos anteriores, y se dibujan el diagrama de montaje del armario y los diagramas de las partes de cada puerta, panel de control, placa inferior, soporte de instalación, tira decorativa, etc., y se indican los requisitos de procesamiento.
A continuación, se selecciona una cerradura de puerta adecuada para el armario eléctrico, según sea necesario. Por supuesto, las formas y estructuras de los armarios eléctricos varían.
En el diseño del armario, debemos prestar atención a absorber las ventajas de varios tipos.
Para las piezas de instalación eléctrica no estándar, los planos de las piezas deben dibujarse de acuerdo con los requisitos del diseño de las piezas mecánicas, y deben marcarse los requisitos de tolerancia para todas las dimensiones coincidentes, así como indicarse los requisitos de procesamiento.
Por último, a partir de varios planos, se lleva a cabo un recuento exhaustivo de todas las piezas y materiales necesarios para el armario eléctrico y se elabora una lista recapitulativa de las piezas acabadas adquiridas, una lista de piezas estándar, una tabla de cuotas de consumo de materiales principales y una tabla de cuotas de materiales auxiliares por categorías.
De este modo, el personal de compras y los departamentos de gestión de la producción pueden preparar los materiales en función de las necesidades de fabricación de los equipos, preparar la producción y facilitar la contabilidad de costes.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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