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防水型电气控制柜的设计

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  • 更新时间2015-09-18
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文/张雪峰 石亮亮 石俊杰

摘 要:防水型电气控制柜是对传统电气控制柜防护装置的改良和升级,其与现有技术比较具有三大优点。本文探讨了防水型电气控制柜的设计思路及制作技术要点。

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关键词 :电气控制柜 防尘防水器 过滤网

笔者在带学生参加企业实践的过程中,发现纺织设备的电气控制柜的使用越来越普遍。在纺织企业的生产车间中,高温、粉尘和水汽等都会对电子元件的使用寿命产生影响,因此采用一定的装置对电气控制柜进行通风散热,同时采取措施防止灰尘进入电气控制柜很有必要。而许多纺织设备的电气控制柜通风散热系统设计不够完善,在具备防尘措施(过滤网防尘)的同时,无法实现对周边水溅的防护,造成电气元件寿命缩短和电气故障率高。笔者开始思考如何解决上述问题。经过企业人员和师生的共同努力,此设计得以完成,并申请了国家专利。

一、设计目的

设计一种同时具备防尘防水功能、防护等级高、结构简单、拆装维护方便、结构合理的防水型电气控制柜。

二、设计思路

防水型电气控制柜在柜体的柜壁上设有安装洞,安装洞的顶部通过铰链安装有防尘防水器。所述的防尘防水器为盒装结构,其盒体外侧壁下部设有第一出风口,第一出风口后方的第一安装架上安装有第一百叶窗;其盒体内侧壁上部设有第二出风口,第二出风口后方的第二安装架上安装有第二百叶窗。所述的盒体内壁的顶部及底部分别对应设有一插槽,插槽内装有灰尘过滤网,盒体顶部中央开有滤网插口。所述的安装洞下方的柜壁为斜角壁,所述的斜角壁上安装有密封垫。

三、设计示意图

四、具体实施办法

如图1、图2所示,防水型电气控制柜柜体的柜壁1上设有安装洞13,安装洞13的顶部通过铰链安装有防尘防水器2。所述的防尘防水器2为盒装结构,其盒体外侧壁下部设有第一出风口7,第一出风口7后方的第一安装架3上安装有第一百叶窗4;其盒体内侧壁上部设有第二出风口8,第二出风口8后方的第二安装架5上安装有第二百叶窗6。所述的盒体内壁的顶部及底部分别对应设有一插槽9,插槽9内装有灰尘过滤网10,盒体顶部中央开有滤网插口14。所述的安装洞13下方的柜壁1为斜角壁11,所述的斜角壁11上安装有密封垫12。

1.防尘

当带有灰尘的气体进入电气控制柜时要经过防尘防水器,气体要经过第一出风口的第一百叶窗,由于百叶窗叶片向下开口45°,所以大颗粒较重灰尘将无法进入第一百叶窗,带有较轻灰尘的气体进入第一出风口后遇到灰尘过滤网,灰尘及物体被过滤掉。通过的气体再经过第二百叶窗,第二百叶窗的叶片也是向下开口45°,通过第二出风口的气体经过这种错位的出风口被完全过滤,保证了防尘过滤率。

2.防水

当柜外有水溅射到防尘防水器上时,遇到第一出风口和第一百叶窗,由于百叶窗叶片向下开口45°,所以水滴无法通过第一百叶窗。当有水滴成45°溅入第一出风口,通过第一百叶窗,溅入的水滴会遇到过滤网,被过滤网过滤下的水滴将顺着过滤网流到防尘防水器底部,通过第一百叶窗和第一出风口而流出防尘防水器,由于防尘防水器底部安装在斜角壁上并安装有密封垫,所以水会直接流出柜体。当有水滴通过过滤网到达第二出风口时,则也会被第二百叶窗阻挡,流回防尘防水器,最后流出柜体,最终实现防水功能。

五、与现有技术比较

这一设计与现有技术相比较,具有如下优点。

1.同时具备防尘防水的功能

这一设计一改过去电气控制柜通风散热系统设计不够完善,只能防尘,无法实现对周边水溅防护的缺点。过去防尘仅采用过滤网防尘,防尘效率低,结构简单,过滤网容易被灰尘塞满而无法通风散热,无防水功能。设计对电气控制柜的防护进行了完善,使其具备防尘防水功能。

2.清洗或更换灰尘过滤网方便快捷

过去用螺钉固定金属筛网,金属筛网盖住防尘网等形式,拆除和清洗极不方便。防尘防水器运用铰链链接,并采用插槽式,可直接拆除,直接推开防尘防水器,从滤网插口抽出灰尘过滤网即可,极为方便。

3.防尘效果好

通过设置上下错位的出风口,有效提升过滤网对灰尘的过滤率,避免灰尘进入柜体内,减少电气柜故障发生率。

4.防护等级高

根据IEC的标准本设计的电气控制柜的防护级别,这一设计将防护级别由过去的IP30提升到IP55。IP30中3表示防止大于2.5mm的固体物侵入,防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到灯具内部的零件;0表示无防水防护。IP55中第一个5表示防尘完全防止外物侵入,虽不能完全防止灰尘进入,但侵入的灰尘量并不会影响灯具的正常工作;第二个5表示防止喷射的水侵入,防止来自各方向喷嘴射出的水进入灯具内造成损害。安全防护级别的提升为安全生产提供了保障。

防水型电气控制柜的设计实现了防尘防水功能,它具有结构简单、拆装维护方便、结构设计科学合理、防尘防水效果明显、防护等级高、原理可推广的特点,达到了提供一种同时具备防尘防水功能的电气控制柜的设计目的。此设计是企业技术人员和学校师生共同完成的,是校企合作和产、学、研融为一体的成果。

(作者单位:河源市高级技工学校)