張延杰 李慶亮

摘 要：文章重點(diǎn)就儀表電氣控制柜的組裝和一些抗干擾進(jìn)行了闡述和分析，就如何利用常用的檢測儀表快捷地查找出故障點(diǎn)，以便盡快地恢復(fù)生產(chǎn)進(jìn)行了探析。

關(guān)鍵詞：制造 裝配 故障點(diǎn)查找方法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來越要求在電氣系統(tǒng)中對(duì)電氣柜內(nèi)的各種工作狀態(tài)、溫濕度進(jìn)行高精度的控制。因?yàn)樵陔姎庀到y(tǒng)中，由于溫度過高、過低引起的元件失效或由于溫度過高而引起的爬電、閃絡(luò)事故時(shí)有發(fā)生。嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的安全，造成巨大的損失。在高低壓成套開關(guān)設(shè)備控制柜體內(nèi)安裝控溫、除濕設(shè)備，可以有效地避免這些故障的發(fā)生，保障企業(yè)的生產(chǎn)安全，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1控制柜中元件布局設(shè)計(jì)

機(jī)柜中元件、部件在安裝板上如何布置，這涉及到眾多因素，諸如對(duì)使用者來說是否操作及維修方便，散熱是否通暢，機(jī)柜的重心是否穩(wěn)定，各部件間的布線是否方便，以及是否電磁干擾較小。各類元件、部件一般在柜內(nèi)如下安放布局：大體積大質(zhì)量的變壓器、驅(qū)動(dòng)器類部件應(yīng)優(yōu)先占位安放，位置應(yīng)盡量降低高度，使柜子整體保持低重心。它們均應(yīng)盡量遠(yuǎn)離易受干擾的PLC和各種專用放大器。大變壓器一般不放在安裝板上，可安放在柜底部架設(shè)的角鋼支架上。它們的安放位置還應(yīng)盡量保持位于柜內(nèi)通風(fēng)時(shí)空氣流動(dòng)的路線上，以利散熱良好。PLC類一般放在最上部，這可使其三面無其他元件，可大大減小受干擾的情況。開關(guān)類低壓電器從操作和維護(hù)方便考慮，一般分類集中安放。其中空氣開關(guān)是手動(dòng)操作元件，安放位置不宜過高或過低，以方便操作者。接線端子及對(duì)柜外引出電纜插座宜放在最下部，便于從柜底部活動(dòng)蓋板處向外引線。專用放大器和接口模塊應(yīng)盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源。所有元件、部件的布局應(yīng)盡量遵循接線最短的原則，這是減小干擾的最基本保證。

2控制柜中布線設(shè)計(jì)

2.1減小回路的布線網(wǎng)孔

電路中電源和負(fù)載間要構(gòu)成回路才能傳遞電能，這一回路是用導(dǎo)線連成的一個(gè)閉環(huán)網(wǎng)孔。當(dāng)導(dǎo)線環(huán)中有交變電流通過時(shí)，環(huán)面積中會(huì)產(chǎn)生交變磁通，如果弱電部件處于環(huán)面積網(wǎng)孔包圍之中，干擾磁通就會(huì)在弱電部件的電路中產(chǎn)生干擾電動(dòng)勢。例如220V交流電，其峰值為311V，峰峰值為622V；380V交流的峰值為537V，峰峰值為1074V，而一般交流電源電流可達(dá)幾安至幾十安甚至上百安，這樣強(qiáng)的干擾流過環(huán)路，若毫伏放大器或PLC正好被包圍在網(wǎng)孔中，帶來的干擾簡直就是滅頂之災(zāi)。另外，張開的網(wǎng)孔不僅會(huì)產(chǎn)生干擾，還會(huì)接收外界干擾進(jìn)入自身回路。由此可知，一個(gè)強(qiáng)電回路的布線必須使其布線造成的網(wǎng)孔最小，簡便有效的方法就是使用絞合線布線，例如單相220V交流電源的L和N線使用雙絞線連通電源到負(fù)載，同樣三相380V交流可使用三絞線連接布線。例如，交流220V電源的L和N線，一般為節(jié)省起見只在L線上加一只空開進(jìn)行控制，而空開在盤上是集中安放的，從電源開始L線使用一根線直上空開，由空開出來再到負(fù)載，而負(fù)載處的N線則以其他路徑回到電源N。由于L線和N線的路徑不同，會(huì)使兩線間存在相當(dāng)大的網(wǎng)孔，從而造成干擾。

2.2避免接線的迂回繞彎

迂回繞彎的布線實(shí)際上是構(gòu)成了一匝線圈，也易于產(chǎn)生和接收電磁干擾。例如原理圖中常有這樣的電路結(jié)構(gòu)，空開在最上面，下邊是接觸器，再下面是接線端子外接電動(dòng)機(jī)。實(shí)際施工時(shí)若將空開和接觸器在同一“格子”呈橫向排列安放，按一般布線習(xí)慣這時(shí)布線走向?yàn)椋焊褡由戏骄€槽進(jìn)線→空開上端子→空開下端子→格子下方線槽→豎向線槽→格子上方線槽→接觸器上端子，這種布線在上下線槽間形成了閉環(huán)，易產(chǎn)生干擾。較好的方法應(yīng)是，元件布局時(shí)就把空開放在上邊格子中，接觸器放在下邊格子中，這樣接線就短而直，無繞環(huán)存在。另外，一般習(xí)慣使用空開時(shí)為上端進(jìn)線下端出線，有時(shí)為保持這種習(xí)慣會(huì)造成布線迂回繞彎。從抗干擾的角度出發(fā)，也可采用下端進(jìn)線上端出線，可消除布線閉環(huán)。需要注意的是，一般空開都是允許反向使用的，而且不會(huì)降低空開的使用容量，但也有些空開不允許反向使用，應(yīng)注意區(qū)分。

2.3安裝板背面的布線

常用的仿威圖式機(jī)柜，其安裝板嵌入機(jī)柜時(shí)是位于較深處，距機(jī)柜后背門板約有100mm。安裝板一般為3mm厚鋼板鍍白鋅制成，是很好的電磁屏蔽材料，它將機(jī)柜在深度方向隔成了兩個(gè)屏蔽室，所以把某些強(qiáng)干擾的動(dòng)力線在安裝板背面走線，也是一種減輕干擾的方法。實(shí)施時(shí)可在安裝板上適當(dāng)?shù)牡胤介_圓孔，需要轉(zhuǎn)入反面布線的電纜由此口進(jìn)入，在反面走線到達(dá)目的地后再開一孔鉆出，返回安裝板正面接線。這種方法常用于進(jìn)入機(jī)柜的較粗的動(dòng)力電纜，在機(jī)柜正面無法正常布線。

3抗干擾的其他措施

3.1線性電源和開關(guān)電源

線性電源是由變壓器降壓，整流濾波后由線性元件穩(wěn)壓而成，體積大，質(zhì)量重，價(jià)高，效率低，穩(wěn)壓性能好，紋波小，壽命長。開關(guān)電源是將交流電源直接整流濾波，然后產(chǎn)生出頻率較高的振蕩（幾十KHz～100KHz左右），再經(jīng)高頻變壓器降壓，整流濾波后輸出直流。其特點(diǎn)為體積小，質(zhì)量輕，價(jià)格低，效率高，紋波較大，穩(wěn)壓性能較差，故障率相對(duì)較高。對(duì)于要求穩(wěn)壓精度高、干擾小的模擬量模塊以及直流給定電壓宜采用線性電源；功率驅(qū)動(dòng)類及感性負(fù)載（如電磁閥、接觸器、繼電器等）相對(duì)對(duì)干擾不太敏感的部件，可使用開關(guān)電源。常見到設(shè)計(jì)中全部使用開關(guān)電源的情況，值得權(quán)衡一下利弊。

3.2濾波、續(xù)流和吸收

為直流電源的各負(fù)載處并上濾波電容，可選用CBB或獨(dú)石類電容，其高頻特性好，壽命長，不宜使用鋁電解電容器。為感性元件（繼電器、電磁閥等）加裝續(xù)流二極管（二極管反向并聯(lián)在線圈上，即二極管的負(fù)極接線圈電源的正端），對(duì)于繼電器，有的產(chǎn)品已內(nèi)附續(xù)流二極管（例如HH52P—FL型），使用方便，可優(yōu)先選用；對(duì)于電磁閥，應(yīng)在閥座處（可在閥插頭內(nèi)部）加裝續(xù)流二極管，使續(xù)流沖擊就近完成，干擾較小。續(xù)流二極管不要加在機(jī)柜對(duì)外出線的端子處，因?yàn)榇颂庪x現(xiàn)場的閥很遠(yuǎn)。使用交流接觸器時(shí)，可優(yōu)選廠家提供的線圈電流抑制器模塊，例如施耐德公司給出了RC模塊（阻容吸收）、變阻器模塊、二極管模塊、雙向峰值限制二極管模塊等四種類型，可根據(jù)需要查閱相關(guān)手冊選用。

4結(jié)束語

電磁干擾往往具備復(fù)雜性、隱蔽性、隨機(jī)性、不可重復(fù)性等特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)造成很大威脅，應(yīng)引起足夠重視。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段和施工階段都應(yīng)投入足夠的人力物力，始終如一貫徹執(zhí)行抗干擾的要求，否則等到在調(diào)試階段出現(xiàn)干擾再去返工，將會(huì)很難收拾。

參考答案：

[1]王海亮.精通Oracle10g系統(tǒng)管理[J]，中國科技.2012

[2]馮雪平.電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器控制柜故障處理[J]，現(xiàn)代電子工程.2012