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电柜设计实例指南 1 概述 电柜设计需要综合考虑到电柜内电气设备安装可靠性、散热、EMC 、维护方便性等多方面 因素。另外，针对不同种类的或不同型号的电气设备，电柜的设计也要有所不同。本文将以 一个电柜的实际例子为大家介绍如何设计一个符合生产要求的电柜。 注：本文所用电柜实例采用驱动为 SINAMICS 内冷式书本型驱动系统，若使用外冷型驱动 系统，电柜设计会有所不同。 2 电柜安装实例 2.1 电柜整体结构 根据将来放入柜内的电气设备尺寸布局，并为柜内设备预留出足够的散热及维护空间。 电柜柜体的设计与材料的选用要保证电柜具有足够的强度及密封性。 电柜背板使用厚度在3mm 以上的整块镀锌板，并在上面预留电源线的穿越孔，要将电柜中 强、弱电分区摆放，并保证电源线及动力线在电柜内走行的距离尽量短。 2.2 电柜的密封 柜体使用的板金件要保证配合良好，并在柜门等活动部件安装密封胶条及拉紧装置，以保证 电柜整体的密封性能。 2.3 电柜的散热 根据电柜内部电气元件的发热量及电柜自身的散热量计算所需的散热设备功率。 这里的散热设备建议使用空调。如果使用风扇散热的话，需要保证机床整体环境干燥，并且 要用滤网防止车间内灰尘进入电柜。 电气元件散热量计算公式如下： P =P ×5% loss rate 其中： P ——设备发热量； loss P ——设备额定功率。 rate 电柜自然对流散热量计算公式（假设柜体与环境间温差为10 度）： P =0.05 ×S cab 其中： P ——电柜对流散热量； cab S ——电柜实际散热面积。 需要的散热设备功率计算公式： P =P −P con loss cab 其中： P ——散热设备功率。 con 注意：若选择工业空调，要向空调厂商询问空调的效率因数，以确定最终要安装的空调的功 率。 空调摆放时要保证冷空气从电柜下方进入电柜，热空气从电柜上方离开电柜，并保证空调本 身与电柜内设备保持200mm 以上距离。 2.4 电柜中设备的安装 按照设备说明书的要求选择合适的固定方式。如螺钉固定或导轨固定。 1. 螺钉固定 若使用螺钉固定，对于小于等于M6 的螺钉（M3 、M4 、M5 、M6 ），在3mm 厚的镀锌背板 上可以直接攻丝，并能够保证三圈螺纹咬合。 对于大于M6 的螺钉，不能够保证三圈螺纹咬合的情况下，可以使用铆螺栓增加螺纹厚度。 2. 导轨固定 部分设备（如SITOP 电源，断路器等），需要采用导轨固定。 2.5 电柜的布线 电柜中的布线要充分考虑到设备之间的EMC 、及可维护性。并要使电柜中的电缆尽量短。 1. 电源线与动力线的布线 电源线和动力线一定要屏蔽，并将屏蔽层按照要求可靠接地。 电源线及动力线要尽量短，并避免缠绕。 a) 电源线的布线 由于进线电源线自身谐波较多，是一个很大的干扰源，所以电源线在进入进线滤波器及进线 电抗器之前尽量在背板后面走线，并减少其在电柜中走线的距离，进而减少进线电源线对柜 内其他电气设备的干扰。为了进一步减少进线电源线自身的干扰，电源线在电柜背板后面要 进行缠绕。 进线滤波器、电抗器与驱动电源模块之间电缆要使用编织网屏蔽层，并利用接地排大面积紧 密接地。 b) 动力线的布线 动力线要以最短距离离开电柜。 并将屏蔽线大面积紧密接地。 2. 信号线的布线 信号线布线要考虑到电柜的可维护性、设备的散热性以及信号的抗干扰性。 由于驱动器上方的散热孔不能受到电缆遮蔽，可以使用前伸的走线槽。 另外，信号线不能与动力线并行布线，如果需要与动力线交叉则要保证两者成90 度角交叉。 2.6 电柜的接地 电柜的移动部件都要用金属编织网连接起来。 各个设备要分别使用短、粗接地电缆与电柜背板相连。 电缆屏蔽层接地可使用接地排。 2.7 电柜实例全图