电气控制实验柜.docx
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电气控制实验柜
电气工程基础课程设计（论文）
设计（论文）题目：
电气控制实验柜的安装
学院名称核技术及其自动化工程学院
专业名称电气工程及其自动化
学生姓名
学生学号
任课教师
设计（论文）成绩
2014年12月3日
电气控制实验柜的安装及验收
一、设备概述
采用柜式结构（附图1），内部安装一块不锈钢网板（附图2），在柜体和网板上安装各种电器，整体结构和技术规范与工业现场的电气控制柜相同。
可在柜内进行控制线路的连接和试验。
该设备用于工矿企业和职业技术院校的电气控制系统的装配、调试、实验、维修、维护等技能培训；也可用于高等院校的课程设计和毕业设计。
二、技术规范
1、低压成套开关设备和控制设备符合：
GB7251.1-2（对母线干线系统的特殊要求）
2、低压开关设备和控制设备符合：
GB14048.2-5（2003年执行的新标准）
3、通用用电设备配电设计规范符合：
GB50055（针对电机的选用）
4、电器装置安装工程电气设备交接试验标准符合：
GB50150
三、整体结构
柜体尺寸：
800×500×2000（长×宽×高，单位：
mm）。
柜体外形尺寸见附图1所示。
柜体正面柜门分为三段，均可独立开关柜门。
柜体背面一个柜门。
正面和背面柜门打开角度可达180度，柜门在180度处可固定。
柜内分上、中、下三段，上段部位为仪表和转换开关安装区域，仪表和转换开关直接安装在柜门上。
中段部位为低压电器安装区域。
柜门上安装按钮和指示灯。
其他电器则安装在柜内网板上。
网板大小为1300×780（长×宽，单位：
mm），网板外形尺寸见附图2所示。
下段部位为电机安装区域，电机安装在带有滚轮的托盘上，便于整体抽出。
控制柜右侧面安装电源总开关，该开关带漏电保护功能。
控制柜底安装4个脚轮，其中2个为带刹车制动装置的脚轮，以便柜体移动和固定。
四、电气控制实验柜的制作材料及加工要求
1、柜体
柜体采用2mm厚冷轧钢板制作，内部采用角钢及其他加强筋，来增强柜体的强度和满足相应的功能。
柜体在表面涂覆前，按国家和行业有关标准要求，进行除油、除锈、酸洗磷化等表面处理，保证涂覆材料在柜体上的附着力达到标准的规定值。
柜体内外表面涂覆采用喷塑工艺，要求涂覆层厚度均匀、附着牢固、色度一致。
喷塑颜色由用户选定。
仪表安装孔尺寸，指示灯和按钮均按照电器的标准尺寸开孔。
根据订货方提供的开孔数量和要求，进行具体的设计。
要求布局美观、符合规范、操作方便。
安装开孔位置须经订货方确认后，才能实施。
2、网板
采用1.5mm厚不锈钢板。
网板的各边平直、表面平整、无翘曲。
具体要求按有关标准执行。
网板能够适应各类电器的安装需要，不会因这类安装而使网板发生变形和损坏。
按附图2中所示在不锈钢板上冲制网孔，网孔分布均匀，冲孔处毛刺清除干净，表面抛光。
五、电气控制实验柜的网板和电器配置安装
1、网板安装要求
（1）为了在网板上固定线槽，须先在网板上钻孔，钻孔位置见附图7所示。
钻头采用硬质合金，钻孔直径φ4。
由于不锈钢材与普通钢材的特性不同，电钻运行速度不易过高（转速最好低于800r/min），钻孔时用湿毛刷接触钻头冷却，以防高温损坏钻头。
上侧沿水平方向钻孔2个，左右两侧沿垂直方向各钻孔3个。
（2）然后用螺栓和螺母将网板安装在柜内的框架上，螺栓数量不少于8个，螺栓直径为φ8。
需加装平垫圈和弹簧垫圈，加强抗振性能。
2、电器配置
见表1所示，表中所列为一个柜内的电器品种及数量。
可以按要求，增加或减少柜内电气元件的种类和数量。
表1电器清单
序号
名称
数量
单位
型号及规格
1
按钮
12
只
（绿、红各6只）
2
指示灯
12
个
ND16-22DS/4（绿、红各6只）
3
交流接触器及辅助触头
6
套
CJX2-12、F4-11
4
交流继电器及插座
10
套
JZX-22F
5
漏电断路器
1
只
NM1LE-100S/3N300
6
二极断路器
5
只
DZ47-60/2PC16
7
三极断路器
4
只
DZ47-60/3PD16
8
热继电器及插座
3
套
NR-25
9
行程开关
4
只
YBLX-K1
10
变压器
1
台
NDK-100
11
开关电源
1
个
S-100-24
12
交流电压表
1
个
6L2/450V
13
交流电流表
1
个
6L2/30A
14
万能转换开关
1
个
LW5D-16
15
三相笼型异步电机
3
台
Y71M1-4YE2
16
PLC
1
台
三菱FX1S-30MR
17
三相电源插头
1
个
380V/16A
18
熔断器座
10
个
RT28N-32X
19
接线端子
1
个
TC604
20
接线端子
7
个
TB1504
21
接线端子
200
位
KJ2-2.5EN
22
接零排
1
只
C-5×15/10
23
DIN卡轨
米
钢制35mm
24
线槽
米
PVC型VD35×50
3、电器安装要求及步骤
（1）按附图3所示，将按钮、指示灯、仪表、万能转换开关安装在柜门相应的安装孔内（仪表用4个螺栓固定，螺栓直径为φ4，需安装平垫和弹簧垫）。
注意：
需将万能转换开关拆卸后才能安装，拆卸时要牢记其组装结构，切勿装错！
以免引起短路事故。
（2）漏电断路器安装在柜体右侧孔内，用4个φ6的螺栓螺母加盖板固定。
安装前先要连接好导线。
（3）把线槽按相应尺寸进行切割。
倒角处切成45O的斜口（附图7）。
两根长线槽垂直安装于网板的两侧。
四根短线槽水平方向安装。
用M4螺栓把线槽固定在网板上，需加装平垫和弹簧垫。
安装位置见附图7所示。
四个直角对接处的线槽盖板处理方法见附图5所示，目的是保证无缝隙，看上去美观、整齐。
（4）变压器、行程开关、开关电源，分别用4个φ4螺栓固定在网板相应位置上。
TC604型接线端子和TB1504型接线端子，分别用2个φ4螺栓固定在网板相应位置上。
都加装平垫和弹簧垫。
安装开关电源时，要撕掉电源外壳上的蓝色塑料薄膜。
（5）二极断路器、三极断路器、继电器插座、交流接触器、熔断器座、KJ2型接线端子装在DIN卡轨上，继电器安装在对应的继电器插座上，交流接触器辅助触头卡在交流接触器上。
用锯弓把DIN卡轨按相应尺寸切割，用M4螺栓固定在网板上。
短卡轨的安装螺栓数量不少于2个，长卡轨的安装螺栓数量不少于3个，需加装平垫和弹簧垫。
（6）与柜门按钮、指示灯连接的KJ2型接线端子及其卡轨，安装在柜体左内侧。
安装之前需先在柜体上钻孔，钻孔直径M4。
钻孔时对电钻转速无要求，也不需要对钻头冷却。
安装卡轨需加装平垫和弹簧垫。
（7）70位KJ2型接线端子用卡轨安装在网板上（见附图7），130位KJ2型接线端子用卡轨安装在柜体左内侧。
（8）三相异步电机安装在带滚轮的托盘上。
用φ6螺栓螺母固定。
需加装平垫和弹簧垫。
上述器件的安装必须牢固，不得有松动迹象。
六、线路连接要求及步骤
1、按附图4所示进行上段柜门电压和万能转换开关的线路连接，导线采用1.5mm2或用1.0mm2的BVR线。
三相交流L1、L2、L3分别用黄、绿、红三种胶皮颜色的导线。
线头两端装1.5—4或1.5—3的U形接头和热缩管。
2、按附图6所示进行柜门按钮、指示灯的线路连接。
导线用1.0mm2或0.5mm2的BVR或BV线，线头两端套上白色异形管，按附图6要求在异型管上编号。
线头两端装1008型管式接头。
按钮的常闭触头、常开触头的连接导线分别用两种不同胶皮颜色的导线。
走向相同的导线用塑料套管和绑扎带缠绕捆扎成束。
3、按附图8所示进行漏电断路器、二极、三极断路器、、变压器、开关电源、TB1504型接线端子、TC604型接线端子、三相异步电机的线路连接。
导线用1.5mm2或用1.0mm2的BVR线，线头两端套上白色异形管，按附图4要求在异型管上编号（二极、三极断路器的进线端、漏电断路器、TC604、保护接零端不编号）。
线头两端装1.5—4或1.5—3的U形接头和热缩管。
二极、三极断路器之间的导线连接采用桥接方式。
桥接方式见附图10所示。
线束缠绕套管并用绑扎带扎牢。
4、三相交流L1、L2、L3分别用黄、绿、红三种胶皮颜色的1.5mm2或1.0mm2BVR线。
工作零线（N线）用蓝色胶皮的1.5mm2或1.0mm2的BVR线，保护接零线（PEN线）用绿黄双色胶皮的1.5mm2的BVR线。
直流正极用红色胶皮的1.5mm2或1.0mm2BVR线，直流负极用蓝色胶皮的1.5mm2或1.0mm2BVR线。
5、行程开关的一对常开、常闭触头与接线端子的连接导线，分别用两种不同胶皮颜色的1.0mm2或0.5mm2BVR或BV线。
线头两端套上白色异形管，线头两端加装1.0—3的U形接头和热缩管。
6、TC604型接线端子与三相电源插头的连接导线用三相四芯电缆。
黑色胶皮芯线接插头的N端，其余颜色胶皮芯线分别接插头的L1、L2、L3端。
三相四芯电缆长度1.5m。
三相四孔插头的导线连接按附图11所示。
七、其他要求
安装完毕后，需在柜门元件的下方、网板元件上方或下方对应的线槽盖板、电机及其接线端子的外壳上粘贴标签，并在标签写明对应的电器代码编号。
在本技术要求中未提及的事项，均按国家有关标准执行。
八、检查及验收标准
表2电气控制实验控柜验收记录表
序号
检查项目内容及要求
检验方法
检查结果
安装人
验收确认
1
元器件安装牢固可靠。
用手摇摇各元器件看其有无松动现象，并检查加装平垫和弹簧垫。
2
元器件安装位置及安装方式符合要求
对照元件线路布置图，观察其各元器件安装的位置是否和图纸所标的一致，元器件有无歪斜和损坏现象。
3
卡轨安装牢固可靠，排列层次分明。
用手摇摇各导轨看其有没松动现象，检查其连接是否紧密牢固。
4
线槽安装牢固、平直、美观，盖板规格符合工艺要求。
用手摇摇检查线槽是否安装牢固，平直、美观，盖板规格是否符合工艺要求，且缝隙小。
5
引出线端子编号及排列秩序符合图纸要求。
对照图纸检查其引出线端子编号及排列秩序是否符合其本身的要求。
6
导线采用接头连接。
检查导线是否有采用接头连接，是否连接牢固可靠。
7
导电压紧螺栓符合规定。
检查各元件导电压紧螺栓是否牢固可靠。
8
配线容量规格符合图纸规定。
对照安装要求，检查导线线规格是否符合规定。
9
线束敷设应做到平直、牢固、整齐。
打开线合检查线束敷设有没做到平直、牢固、整齐。
10
套管上的编号字迹清晰，方向一致。
对照线路图，检查接线头的编号套管有无不符合要求的现象。
11
线束绑扎缠绕牢固均匀，符合工艺要求
检查线束缠绕是否牢固，绑扎是否整齐
12
标签粘贴牢固、整齐，
标签文字清晰、正确。
检查各标签的内容及文字是否正确，标签粘贴是否牢固、整齐。
序号
检查项目内容及要求
检验方法
检查结果
安装人
验收确认
13
与电机连接的导线具有合适的预留长度。
检查导线的预留长度是否过短，导致支撑架不能移出，检查导线的预留长度是否过长。
14
导线胶皮颜色符合要求。
检查交流电路、直流电路、保护线所用的导线胶皮是否规定要求。
15
保护接零装置牢固可靠。
摇动各接零装置，检查其是否安装牢固，对应电路图，检查是否其存在漏接或接错的现象。
16
通电动作试验达到质量要求。
通电运行后看电柜内有无发生异常现象（如元器件冒烟、闪火花、短路等）。
17
漏电测试。
用电笔或万用表测量器件及柜体的金属外壳和构架有无带电现象，当金属外壳带电时，漏电断路器会动作切断电源。
通电时，按动漏电断路器的测试按钮，断路器是否动作切断电源。
18
仪表及万能转换开关工作正常
通电时，检查电压表是否正常指示，拨动万能转换开关，是否正常切换。
19
柜体内外清洁，内部无遗留杂物
检查其柜体内外是否清洁，内部是否留杂物。
20
柜体及门锁完好如初
检查柜体内外是否平整，有无锤印，门锁是否完好。
附图1柜体结构和布局
附图2网板
附图3柜门电器安装布局图
附图4上段柜门电器接线图
附图5线槽盖板直角对接处的处理
附图6中段柜门电器接线图
附图7网板上电器布局图
附图8柜内电器及电机接线图
行程开关的连接与编号规则：
15、16—SQ1的常开触头；17、18—SQ1的常闭触头。
19、20—SQ2的常开触头；21、22—SQ2的常闭触头。
23、24—SQ3的常开触头；25、26—SQ3的常闭触头。
27、28—SQ4的常开触头；29、30—SQ4的常闭触头。
附图9行程开关接线图
附图10断路器的桥接方式
附图11三相四孔插头的连接要求
学生学习心得
本次课程设计我我们主要是学习电气控制实验柜的安装，了解了电气实验柜的结构。
在实验过程刚开始时，我觉得实验难度很大，无从下手，慢慢地通过看书和向老师咨询，掌握了实验的方法。
在实验中，我负责接线，我也经过了看不懂图纸到了解图纸的过程。
我们小组通过分工合作，每个人都认真的完成自己的工作，虽然经历了一些困难，但最终还是圆满的完成了任务。
在实验过程中，我们运用课本的知识解决实际的问题，同时也学到了课本以后的知识。
更重要的是，我们培养了团队协作精神。
这在以后的工作中是十分重要的，也为今后的工作打下了坚实的基础。
学生（签名）：
于欢
2014年12月3日
诚信承诺
本人郑重声明所呈交的课程报告是本人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除了文中特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同学对本文研究所做的贡献均已在报告中作了明确的说明并表示谢意。
学生（签名）：
于欢
任课
教师
评语
成绩评定：
任课教师（签名）：
年月日
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