机柜结构设计.docx

机柜结构设计
机柜设计
影响机柜结构设计的因素
机柜是电气控制设备不可缺少的组成部分，是 电气控制设备的’载体'。机柜既要满足各电气 单元的组合功能条件（安全的要求，检修性能， 形式的统一，组合的标准，功能的分配，外形美 观等），还要满足柜体本身要求（如坚固可靠,美观 调整容易,符号规范,制造的适用性以及针对特殊 场合的特殊设计等）。
机柜设计应在满足成套电气产品使用功能要 求的前提下，同时满足结构工艺性要求，即机柜 的总体及其零部件制造的可行性及经济性要求， 以及满足电器装配的工艺性和运行中的可维修 性要求。
由于长期以来缺乏系统设计 ，人机工程学设 计思想
，重电气设计而忽略结构设计，重主机而轻 视附件,我国机柜在外观，整体布局，色彩，加工精 度及互换性，配套性等方面与发达国家有一定的 差距,尤其在专利技术方面，我们仍然受制于工业 发达国家,以至于外商企业占有了我国高端机柜 市场的较大份额，
机柜结构本身发展形成的各种形式，不同的 组件，不同电压等级，不同使用场合，加工设备 的发展，不同生产厂家的自身条件等都决定了控 制柜的制造受到甚多因素影响。由于机柜结构要 求不一，以及各个企业加工手段不同，它们的制 造工艺就不能强求完全一致，但制造中也存在带 普遍意义的较关键的工艺特点，现将这些特点结 合柜体结构选择与设计进行介绍。


基本结构模式
通过长期的实践，电气控制设备的壳体逐步 形成了盒,箱，柜（包括屏），台四大基本结构模式， 定义如下：
1）机柜
用于容纳电气或电子设备的独立式或自支撑 的机壳。机柜通常配置有门，可拆或不可拆的侧 板。机柜一般安装在地面上或大型设备平台上。
机箱
机箱的体积较小，一般安装在台面，桌面，墙壁 上或设备壁龛中，是用于容纳电气或电子设备的 小型机壳。
3）控制台
安装在台面或地面上，具有水平面，垂直面或倾 斜面，以容纳控制，信息和监控设备的机壳。
4）机盒
用于容纳电气或电子设备的便携式小型机壳， 或
用于电气单元隔离的小型机壳（电磁屏蔽盒）。 机盒也可以作为部件安装在机柜，机箱和控制台 内。
机柜的典型结构
由于电气控制设备被广泛应用于多个技术领域， 并且由于其功能的差异，使用场合的差异及人们 对多样化的需求，电子控制设备的式样极其繁 多。为降低费用并进行专业化批量生产，逐步形 成了一些典型机柜结构，其中具有普遍意义的结 构模式有：
1） 嵌套式层次结构（内插式结构）
主要是指由IEC297和IEC917系统标准所规定 的模式，它是一种插件 插箱 机柜系统，
是目前标准化程度最高，应用最广的一种模块化 结构模式。
2） 外插式结构
其基本单元是盒式插件模块，将具有独立功能的 模块，并列地直接从外部进行机械和电气互联， 从而构成一套新的装置。
3） 层叠式结构
由具有相对独立功能的机箱模块逐层叠装而成， 加上电气互连就可构成一套功能齐全的整机。
4） 套装式结构
几种模块套装于机箱模块内构成整机， 主要用于 箱式的仪器。
5） 装架（屏）式结构
将各种具有规定尺寸的功能模块集装于标准的 安装架上构成控制设备。
6） 拼装式结构
将若干种不同结构形式的模块，按规定的模式组 装成一台整机。通过巧妙地设计，几种有限的模 块可组装出多种形态各异的装置，如各种形式的 控制台。
7） 单元组合式结构
由若干风格统一但结构各异，有独立功能的单元 组合成的成套装置。
上述各种典型结构又常互相兼容与统一，如屏柜 的统一；仪器的插箱，插件化，台型结构引 入插箱，插件；机箱结构的台式，上架两用：固 定式与移动式的统一（换用多种底脚结构）等。

机柜是电气控制设备不可缺少的组成部分，
它为成套电器产品提供安装，支撑，连接，转动, 连锁，锁紧，防护和装饰等功能，为机械零部件， 电气连接和元器件的兼容提供保障， 总之，机柜 是电气元器件的’载体’。

标准机柜的结构比较简单，主要包括基本框架， 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
装配式框架结构机箱机柜的构成：机柜由上 盖，底座，前后框架，前后门，侧门，横梁，角 规等组装成型。连接简单，安全可靠。
主体框架，前后门，左右侧门可以快速拆装。
2） 内部支撑系统
（1） 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盖和底座连接在一起。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。
（2） 横梁：分为挂接式横梁和扩展横梁两种。