CAD电气柜设计规范(总结)

CAD电气柜设计规范总结

一、总述

一份完整的电气图应主要包括：

1、图纸总目录

2、技术说明

3、电气设备平面布置图（供电组合，拼柜）

4、电气系统图

5、电气原理图

A、电气控制柜（箱）外形尺寸图

B、电气原理图

C、电气元件布板图

D、接线端子排图

E、设备接线图（或接线电缆表）

F、电气元件清单（单台明细表）

6、电气设备使用说明书

电气柜的设计图主要涉及电气原理图。下面将其分为两个部分内容进行说明，一部分是实际的设计规范，第二部分为CAD制图规范。

二、电器总排布

1、实际设计规范

柜内电器排布应该遵循一些基本的原则：

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）柜内的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，不得直接放置或靠近柜内其他发热元件的对流方向。

3）熔断器安装位置及相互间距离应便于熔体的更换。

4）不同电压等级的熔断器要分开布置，不能交错混合排列。

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）端子应有序号，端子排应便于更换且接线方便；离地高度宜大于350mm。

7）同一组件中电器元件的布置应注意将体积大和较重的电器元件安装在电器板的下面，而发热元件应安装在电气控制柜的上部或后部，但热继电器宜放在其下部，因为热继电器的出线端直接与电动机相连便于出线，而其进线端与接触器直接相连接，便于接线并使走线最短，且宜于散热。

8）强电弱电分开并注意屏蔽，防止外界干扰；需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低，人力操作开关及需经常监视的仪表的安装位置应符合人体工程学原理。

2、CAD制图规范

1）在功能性简图中，符号和电路应按工作顺序布局，功能相关的符号应分组并彼此靠近布置，主控系统功能组应布置在被控系统功能组的左边或上边。

2）在位置和安装简图中，分组符号的布置位置应能表达相应元器件的实际位置。

3）所有的电器元件均以其实际尺寸绘制，以便于控制柜的大小设计和柜内

排布设计。

4）当把电路图中的主回路和控制回路画在一起时，主回路应画在左边，控制回路画在右边，一般为竖线画法。实线-连接线、设备或元件的图形符号的轮廓线都要用实线绘制。其线宽可根据图形的大小在0.25—1.4mm之间选取；虚线-是辅助用图线，用来绘制屏蔽线、机械联动线、不可见轮廓线等。在同一图中，要用同一线宽绘制。

三、电气柜外形尺寸图

1、实际设计规范

1）根据电气控制柜总体尺寸及结构型式、安装尺寸，设计箱内安装支架，并标出安装孔、安装螺栓及接地螺栓尺寸，同时注明配作方式。

2）柜、箱的材料一般应选用柜、箱用专用型材；根据现场安装位置、操作、维修方便等要求，设计电气控制柜的开门方式及型式。

3）为利于控制柜箱内电器的通风散热，在箱体适当部位设计通风孔或通风槽，必要时应在柜体上部设计强迫通风装置与通风孔，在外部空气的吸入口安装空气过滤器，采取防止灰尘进入的措施，空气过滤器要定期用水清洗。

4）应用PLC的控制系统中，多半要考虑以后的改造、扩展，因此要预先考虑留有1-2成的扩展空间。如必要，可在柜的后面，留出600mm左右的空间作为维护通道。

2、CAD制图规范

1）根据设计规范在CAD图中绘制出柜体的尺寸

2)根据尺寸绘制出柜体的主视图、侧视图、俯视图，并分别加上尺寸标注。

四、电气原理图

1、定义

该图包括控制柜柜内一次进线图、电气元件端子图、电气元件之间连线图，将所有电气元件的电气联系全部体现出来，以便对控制原理的完全解释。该图绘制时参照机械图绘图规则进行，为了表达清楚每个柜子占用一张图，有几个柜子画几张。

2、实际设计规范

这一部分主要是对柜体内部的电气元件进行选型规范，如：断路器、熔断器、开关电源、可编程控制器及其扩展模块、继电器等。下面对其一一做说明。

1）断路器：能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。在选型的过程中主要注意：极数、电压等级、开断容量、操作方式、安装环境、厂家质量，具体如下:

○1断路器的额定电压必须大于或等于线路的工作电压。

○2断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流。

○3断路器的额定电流≥线路的负载电流，一般情况下小于开关的额定电流，

考虑到留有一定的裕度，一般选开关的额定电流比实际负载电流大20%左右，不要选得太大，必须考虑过载保护及短路保护都能动作，选取过大的额定电流，过载保护失去作用，由于线路的粗细及长短关系，负载端的短路电流达不到瞬时脱扣器的

整定动作值，从而使短路保护失效。

○4漏电断路器的额定漏电动作电流必须≥2倍的线路业已存在的泄漏电流。

○5断路器末端单相对地短路时能使选用B、C、D型瞬时脱扣器的开关动作，

对于不同类型的负载(用电设备)选用不同的瞬时脱扣器和相应的电流等级的产品。根据不同的负载设备选用不同类型的瞬时脱扣器和额定电流，B、C、D型瞬时脱扣器的使用对象前面有说明。选取额定电流及相应的瞬时脱扣器时必须考虑负载的额定电流及可能输出的最大短路电流。当最大短路电流大于或等于B、C、D型瞬时脱扣器的整定动值时，短路保护才能起作用。B 型曲线(保护短路电流较小的负载)、C 型曲线(配电保护)、D 型曲线(动力保护)。

2）熔断器：是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。它与断路器相比有限流特性好，分断能力高，价格便宜的优点，但是它是一次性的消耗品，为了维护安全及方便应与电动刀开关、开关组合。在选型中应该注意以下规范：

○1熔断器分为熔断器底座和熔体两个部分，低压熔体底座的额定电流一般为32A或者63A，这个选择由负载的额定电流来确定

○2熔体的选择，普通电阻和照明回路，选负载额定电流的1-1.1倍，电动机

选负载额定电流的1.5-2.5倍。

3）开关电源：开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。它的选型主要是看电源的功率和输出电压来确定，即它的功率一定要大于负载的功率，要不然就会出现带不动负载的情况。

4）可编程控制器：可通过编程或软件配置改变控制对策的控制器，它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。这里主要指PLC，它的选型主要是看其输入点和输出点多少来确定型号和扩展模块的数量，连接方式等，这些都依据实际需求来确定。

5）继电器：（未完待续）

3、CAD制图规范

电器元件的表示分为集中表示、半集中表示和分开表示，按照电气元件形状绘制出电气元件的外形和接线端子，并将它们有机的连接起来。

五、电器元件布板图

1、定义

该图是指控制柜内元器件的安装位置图，它是控制柜施工配线的依据，绘制时必须以每一器件的实际尺寸为依据，必须准确，它是安装调试的重要依据，为了表达清楚每块安装板绘制一张布板图，有几个安装板画几张。

2、实际设计规范

1）电气柜、控制柜、柜(台)之间以及它们与被控制设备之间，采用接线端子排或工业联接器连接，弱电控制组件、印制电路板组件之间应采用各种类型的标准接插件连接，电气柜、控制柜、柜(台)内的元件之间的连接，可以借用元件本身的接线端子直接连接，过渡连接线应采用端子排过渡连接，端头应采用相应规格的接线端子处理。

2）电器元件的布置应考虑安全间隙，并做到整齐、美观、对称，外形尺寸与结构类似的电器可安放在一起，以利加工、安装和配线。若采用行线槽配线方式，应适当加大各排电器间距，以利布线和维护；各电器元件的位置确定以后，便可绘制电器布置图。

3）电气布置图是根据电器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。每个电器元件的安装尺寸及其公差范围，应按产品说明书的标准标注，以保证安装板的加工质量和各电器的顺利安装。

4）大型电气柜中的电器元件，宜安装在两个安装横梁之间，这样，可减轻柜体重量，节约材料，另外便于安装，所以设计时应计算纵向安装尺寸；在电器布置图设计中，还要根据本部件进出线的数量、采用导线规格及出线位置等，选择进出线方式及接线端子排、连接器或接插件，并按一定顺序标上进出线的接线号。

3、CAD制图规范

1）此与电气总排布一致。

六、接线端子排布图

1、实际设计规范和CAD制图规范

1）该图是组装控制柜的依据，绘制时端子排上必须有每个端子的位置编号、线号、导线的引入引出位置等、需要跨接的端子的位置也要标示出来，该图最好做到每个端子排用1张图。

2）、每个端子一般不宜接两根导线，特殊情况允许接两根的，必须连接可靠。

3）、对端子及其接线的标注宜采用表格式，如下图：

七、设备接线图

该图是控制柜、箱与现场分散设备之间接线的依据，绘制时要标清电缆的起始位置、电缆号、电缆每芯线号、电缆芯数、截面积和长度等同时考虑维修的需要电缆中应留出适当数量的备用线。（在电气柜设计中一般没有涉及）

八、电气元件清单

该图是设备采购及柜体装配的依据，绘制表中须包含：序号、元件名称、型号、数量、生产厂家等。