电气控制柜设计制作-电气元件布置图设计--电气布置图的绘制原则

电气布置图的绘制原则
一、电气布置图采用机械制图画法规则绘制
（1）一般电气图主要用于表达各个电气元件之间的电气逻辑关系，电气布置图虽然是一种电气图，但是电气布置图必须同时表示出各个电气元件之间准确的相互位置关系。

（2）由于电气布置图必须准确地表示出各个电气元件之间准确的相互位置关系，而表达准确的相互位置关系是机械制图的特长，所以电气布置图应该按照机械制图的画法进行绘制。

（3）电气布置图以机械制图的画法进行绘制，但是各个电气元件之间的位置安排必须按照电气设计的标准和规范进行。

二、电气安装布置图应包括的内容
电气安装布置图一般分为三种，一种是整个控制柜的安装布置图，第二种是二次控制回路安装板的安装布置图，第三种是印制电路板元件安装布置图。

1．整个控制柜的安装布置图应包括的内容
（1）控制柜内安装用框架及横梁的位置和安装尺寸。

（2）主电路连接母线的电气元件及其接线端子的位置和安装尺寸。

（3）控制柜内部母线的形状、位置、安装尺寸及其安装方法。

（4）安装在柜体及框架和横梁上的线槽及接线端子排的位置和安装尺寸。

（5）安装在柜体及框架和横梁上的母线支撑绝缘子或母线支架的位置和安装尺寸。

（6）安装在柜体及框架和横梁上的半导体功率器件的位置、安装尺寸及其安装方法。

（7）安装在柜体及框架和横梁上的变压器、电抗器、电阻器等大型电气元件的位置、安装尺寸及其安装方法。

（8）安装在柜体及框架和横梁上的接插件的位置和安装尺寸。

整个控制柜的安装布置图应包括的内容包括以上各项，但不限于以上各项。

2．二次控制回路安装板的安装布置图应包括的内容
（1）安装在安装板上的电气元件及其接线端子的位置和安装尺寸。

（2）安装在安装板上的电气元件安装导轨的位置和安装尺寸。

（3）安装在安装板上的印制电路板的位置、安装尺寸及其安装方法。

（4）安装在安装板上的线槽及接线端子排的位置和安装尺寸。

（5）安装在安装板上的接插件的位置和安装尺寸。

二次控制回路安装板的安装布置图应包括的内容包括以上各项，但不限于上各项。

3．印制电路板元件安装布置图应包括的内容
（1）安装在印制电路板上的电子元件及其引线的位置和安装尺寸。

（2）印制电路板上的焊盘的尺寸及其位置。

（3）印制电路板上的铜箔图形及其相关尺寸。

（4）印制电路板加工及电子元件插装过程中定位孔的位置、尺寸及其公差。

（5）安装在印制电路板上的接插件的位置和安装尺寸。

（6）印制电路板安装在电气安装板或插件箱上时安装固定件的位置、尺寸及其公差。

印制电路板元件安装布置图应包括的内容包括以上各项，但不限于以上各项。

三、电气元件在布置图中的画法规则
（1）电气元件在布置图中采用轮廓尺寸。

电气布置图是根据电气元件的外形轮廓绘制的，即以其轴线为准，标出各元件的间距尺寸。

（2）电气元件在布置图中必须标明各个电气元件底脚安装尺寸及其公差范围。

（3）电气元件在布置图中必须标明各个电气元件接线端子的准确位置及连接尺寸。

（4）电气元件的轮廓尺寸、接线端子的准确位置及连接尺寸和底脚安装尺寸及其公差范围应来源于所选型的电气元件产品样本数据，以保证安装板的加工质量和各电器的顺利安装。

四、电气布置图的布局方法
在电气布置图中，将表示对象划分为若干功能组，按照因果关系从左到右、从上到下或从下到上布置；每个功能组的元件应集中布置
在一起，并尽可能按方便接线的顺序排列。

出线及进线的接线端子尽可能安排在控制柜的下部或顶部，以便于从电缆沟或架空接入。

电气元件的布置方式有以下几种。

（1）水平布置：将设备和元件按行布置，使得其连接线成水平布置。

（2）垂直布置：将设备或元件按列排列，使得其连接线成垂直布置。

（3）交叉对称布置：将相应的元件连接成交叉对称的布局。

五、电气布置图的布局要求
控制柜内各个电气元件的位置安排，有点类似于出版印制行业为了使版面美观漂亮而进行的排版工作，因此习惯上称为电气排版。

控制柜的元件排版首先应考虑元件的布置对线路走向和合理性的影响。

大截面导线转弯半径，强、弱电元件之间的距离配置，发热元件的方位布置，工控计算机、PLC和其他仪器仪表相对于主回路和易产生干扰源元件之间的布置等，这些都是排版布置时必须综合考虑的问题。

为保证柜内布置结构的统一性，有必要把基本元素的间隔距离进行明确的规定。

这样无论图纸怎样不同，其基本排版结构将是统一的。

因此控制柜排版应遵循以下原则和要求。

1．电气元件的排放位置
（1）电器尽可能组装在一起，使其成为一台或几台控制装置。

只有那些必须安装在特定位置上的器件，如按钮、手动控制开关、位置传感器、离合器、电动机等，才允许分散安装在指定的位置上。

（2）除了手动控制开关、信号灯和测量器件外，门上不要安装任何器件。

（3）由电源电压直接供电的电器最好装在一起，使其与只由控制电压供电的电器分开。

（4）电源开关最好装在箱内右上方，其操作手柄应装在控制箱前面或侧面。

电源开关的上方最好不安装其他电器，若安装，应把电源开关用绝缘材料盖住，以防电击。

（5）箱内电器（如接触器、继电器等）应按电路图上的编号顺序，牢固安装在控制箱上，并在醒目处贴上各部件相应的文字符号。

2．电气元件的排放高度
所有电器必须安装在便于更换、检测的地方。

为了便于维修或调整，箱内电气元件的部位，必须位于离地面0.4～2m处。

所有接线端子，必须位于离地面至少0.2m处，便于装拆导线。

3．绝缘要求
（1）安排电气零部件位置时应有足够的电气间隙及爬电距离，并应考虑有关的维修条件，以保证设备安全可靠地工作。

具体要求见表1、表2和表3。

表1一般电气设备电气间隙和爬电距离
表2集中控制台元件最小电气间隙和爬电距离
表3主电路裸主汇流排电气间隙和爬电距离
（2）控制箱中的裸铜排、无电弧的带电零件与控制箱导体壁板间的间隙应合适，对于250V以下的电压，间隙应不小于15mm；对于250～500V的电压，间隙应不小于25mm。

4．散热要求
（1）发热元件宜安装在散热良好的地方，两个发热元件之间的连线应采用耐热导线或裸铜线套瓷管。

（2）二极管、三极管及可控硅、矽堆等功率半导体器件，应将其散热面或散热片的风道呈垂直方向安装，以便散热。

（3）电阻器等电热元件一般应安装在板子或箱柜的上方，安装方向及位置应利于散热，并尽量减少对其他元件的热影响。

（4）柜内的工控计算机、PLC等电子元件的布置要尽量远离主回路、开关电源及变压器，不得直接放置在或靠近柜内其他发热元件的对流方向。

5．安全要求
（1）操纵电气元件及整定电气元件的布置，应消除由于偶然触及手柄、按钮而误动作或动作值变动的可能性。

整定装置在整定完成后应以双螺母锁紧并用红漆漆封，以免变动。

（2）电源侧进线应接在进线端，即固定触头接线端；负荷侧出线应接在出线端，即可动触头接线端。

（3）通过在金属底板上攻丝紧固时，螺栓旋紧后，其搭牙部分的长度应不小于螺栓直径的0.8倍，以保证强度。

（4）当铝合金部件与非铝合金部件连接时，应使用绝缘衬垫隔开，避免直接接触，以防止电解腐蚀。

（5）强、弱电端子应分开布置；当有困难时，应有明显标志并设空端子隔开或设加强绝缘的隔板。

（6）有机玻璃的螺杆支撑要在元件安装后立即完成，安装位置和带电导体的最短直线距离必须符合最小电气间隙和爬电距离的规定。

（7）设备的外壳应能防止工作人员偶然触及带电部分。

6．方便、互不影响要求
（1）电气元件及其组装板的安装结构应尽量考虑从正面进行拆装，元件的安装紧固件应能在正面紧固和松脱。

（2）各电气元件应能单独拆装更换，而不影响其他元件及导线束的固定。

（3）端子应有序号，端子排应便于更换且接线方便；离地高度应大于350mm。

（4）用于连接控制柜进线的开关或熔断器座的排版位置要考虑进线的转弯半径。

（5）排版时所用的麻花钻和攻丝尺寸配合见表4。

表4麻花钻与攻丝尺寸配合关系
7．熔断器布置要求
（1）不同系统或不同工作电压的熔断器应分开安装，不能交错混合排列，熔断器应便于熔体的更换。

（2）熔断器使用中易于损坏，布置时需考虑偶尔需要调整及复位的零件的安装位置及相互间距离，应不经拆卸其他部件便可以接近熔断器，以便于更换及调整。

（3）有熔断指示器的熔断器，其指示器应装在便于观察的一侧。

（4）当熔断器的额定电压高于500V，而其熔断器座能插入低额定电压的熔断器芯时，应设置专用警告牌，如：当心！只能用690V 熔断器等。

（5）瓷质熔断器在金属底板上安装时，其底座应垫软绝缘衬垫。

（6）低压断路器与熔断器配合使用时，熔断器应安装在电源侧。

8．线槽布置要求
（1）线槽的连接应连续无间断。

每节线槽的固定点应不少于两个。

在转角、分支处和端部均应有固定点，并紧贴柜墙或安装板固定。

（2）线槽敷设应平直整齐，水平或垂直允许偏差为其长度的0.2％，全长允许偏差为20mm。

并列安装时，槽盖应便于开启。

（3）固定或连接线槽的螺钉或其他紧固件，紧固后其端部应与线槽内表面光滑相接。

（4）接触器和热继电器、断路器和漏电断路器等元件、其他载流元件、动力元件的接线端子与线槽直线距离应不小于30mm。

（5）控制端子、中间继电器和其他控制元件与线槽直线距离应不小于20mm。

（6）连接元件的铜接头过长时，应适当放宽元件与线槽间的距离。

9．电气零部件安装布置要求
（1）电气元件的安装应符合产品使用说明书的规定。

（2）固定低压电器时，不得使电器内部受额外应力。

（3）低压断路器的安装应符合产品技术文件的规定，无明确规定时，宜垂直安装，其倾斜度不应大于5°。

（4）具有电磁式活动部件或借重力复位的电气元件，如各种接触器及继电器，其安装方式应严格遵循产品说明书的规定，以免影响其动作的可靠性。

（5）低压电器根据其不同的结构，可采用支架、金属板、绝缘板固定，金属板、绝缘板应平整。

当采用导轨支撑安装时，导轨应与低压电器匹配，并用固定夹或固定螺栓与壁板紧密固定，严禁使用变形或不合格的导轨。

（6）电气元件的安装紧固应牢固，固定方法应是可拆卸的。

元件附件应齐全、完好。

（7）电气元件的紧固应设有防松装置，一般应放置弹簧垫圈及平垫圈。

弹簧垫圈应放置于螺母一侧，平垫圈应放置于紧固螺钉的两侧。

如采用双螺母或其他锁紧装置时，可不设弹簧垫圈。

10．按钮布置要求
（1）面板上安装按钮元件时，为了提高效率和减少错误，应先用铅笔直接在门后写出代号，再在相应位置做个记号，最后安装器件并贴上标签。

（2）按钮之间的距离宜为50～80mm；按钮与箱壁之间的距离宜为50～100mm；当倾斜安装时，其与水平线的倾角不宜小于30°。

（3）“紧急”按钮应有明显标志，并设保护罩。