、、柜體結(jié)構(gòu)和工藝特點
對于柜體結(jié)構(gòu)及其工藝大致可以從:結(jié)構(gòu)形式、連接方式、構(gòu)件取材等方面加以區(qū)分。
(一)從結(jié)構(gòu)形式上分
1.固定式:能滿足各電器元件可靠地固定于柜體中確定的位置。柜體外形一般為立方體,如屏式、箱式等,也有棱臺體如臺式等。這種柜有單列,也有排列。
為了保證柜體形位尺寸,往往采取各構(gòu)件分步組合方式,一般是先組成兩片或左右兩側(cè),然后再組成柜體,或先滿足外形要求,再順次連接柜體內(nèi)各支件。組成柜體各棱邊的零件長度必須正確(公差取負(fù)值) ,才能保證各方面幾何尺寸,從而保證整體外形要求。對于柜體兩側(cè)面,因考慮排列需要,中間不能有隆起現(xiàn)象。另外從安裝角度考慮,底面不能有下陷現(xiàn)象。在排列安裝中,地基平整是先決條件,但平整度和柜體本身都有一定誤差,在排列中要盡量抵消橫向差值,而不要造成差值積累,因為差值積累將造成柜體變形,影響母線聯(lián)結(jié)及產(chǎn)生組件安裝異位、應(yīng)力集中,甚至影響電器壽命。故在排列時宜用地基最高點為安裝參考點,然后逐步墊正擴(kuò)排,在底面平整度較理想并可預(yù)測條件下,也可采取由中間向兩側(cè)擴(kuò)排方式,使積累差值均布。為了易于調(diào)整,抵消公差積累,柜體寬度公差都取負(fù)值。柜體的各個構(gòu)件結(jié)合體完成以后,視需要還應(yīng)進(jìn)行整形,以滿足各部分形位尺寸要求。對定型或批量較大的柜體制造時應(yīng)充分考慮用工裝夾具,以保證結(jié)構(gòu)的正確統(tǒng)一,夾具的基準(zhǔn)面以取底面為妥,夾具中的各定位塊布置以工作取出方便為準(zhǔn),對于柜體的外門等因易受運輸和安裝等影響,一般在安裝時進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)整。
2.抽出式:抽出式是由固定的柜體和裝有開關(guān)等主要電器元件的可移裝置部分組成,可移部分移換時要輕便,移入后定位要可靠,并且相同類型和規(guī)格的抽屜能可靠互換,抽出式中的柜體部分加工方法基本和固定式中柜體相似。但由于互換要求,柜體的精度必須提高,結(jié)構(gòu)的相關(guān)部分要有足夠的調(diào)整量,至于可移裝置部分,要既能移換,又要可靠地承裝主要元件,所以要有較高的機械強度和較高的精度,其相關(guān)部分還要有足夠的調(diào)整量。
3.制造抽屜式低壓柜的工藝特點是:
(1)固定和可移兩部分要有統(tǒng)一的參考基準(zhǔn);
(2)相關(guān)部分必須調(diào)整到最佳位置,調(diào)整時應(yīng)用專用的標(biāo)準(zhǔn)工裝,包括標(biāo)準(zhǔn)柜體和標(biāo)準(zhǔn)抽屜;
(3)關(guān)鍵尺寸的誤差不能超差;
(4)相同類型和規(guī)格的抽屜互換性要可靠。
(二)從連接方式上分
1.焊接式:它的優(yōu)點是加工方便、堅固可靠;缺點是誤差大、易變形、難調(diào)整、欠美觀,而且工件一般不能預(yù)鍍。另外,對焊接夾具有一定的要求: ①剛性好、不會受工件變形影響; ②外形尺寸略大于工件名義尺寸,可抵消焊后收縮影響; ③平整、簡易、方便操作,盡量減少可轉(zhuǎn)動機構(gòu),避免卡損; ④為防止焊蝕和易于檢修調(diào)整,要選擇好工件支持,支持還要加置防焊蝕墊件。
工件焊后變形現(xiàn)象是焊接時由于焊接處受熱分子膨脹,擠壓產(chǎn)生微觀位移,冷卻后不能復(fù)位而產(chǎn)生的應(yīng)力所致。為了克服變形影響,必須考慮整形工藝。整形的方法一般有: ①通過試驗預(yù)測工件變形范圍,在焊接前強迫工件向反方向變形,以期焊后達(dá)到預(yù)定尺寸;②焊后用過正方法矯正; ③擊、壓焊接后相對收縮部分,而得到應(yīng)力平衡; ④加熱焊接后相對松凸部分,達(dá)到與焊接處同樣收縮的目的; ⑤必要時對構(gòu)件進(jìn)行整體熱處理。另外,焊接點選擇、焊縫走向、焊接次序、點焊定位對焊后變形現(xiàn)象都有一定的影響,如處理得當(dāng)可減少變形,但這要視具體情況而定。
2.緊固件連接:它的優(yōu)點是適于工件預(yù)鍍,易變化調(diào)節(jié),易美化處理,零部件可標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,并可預(yù)生產(chǎn)庫存,構(gòu)架外形尺寸誤差小。缺點是不如焊接堅固,要求零部件的精度高,加工成本相對上升。緊固件一般都為標(biāo)準(zhǔn)件,其種類主要有常規(guī)的螺釘、螺母和鉚釘、拉鉚釘,以及預(yù)緊而可微調(diào)的卡箍螺母和預(yù)緊的拉固螺母,還有自攻螺釘?shù)取R灿袑S镁o固螺釘(如國外引進(jìn)的低壓柜大多用專用緊固螺釘) 。
工藝特點:以夾具定形,工裝定位,并視需要配以壓力墊圈;鉚接一般要配鉆,且預(yù)鍍件要防止鍍層被破壞;對于用精密的加工中心或?qū)S迷O(shè)備加工的構(gòu)件,如各連接孔徑與緊固件直徑能保持微量間隙時,則可以不用夾具進(jìn)行裝合,一次成形;對導(dǎo)向及定位件的緊固,應(yīng)以專用量具先定位再以標(biāo)準(zhǔn)工裝檢測。
3.焊接與緊固混合連接:它可以集中上面兩種方法的優(yōu)點,一般在柜體的連接處采用電焊,可變或可調(diào)部分則以緊固件連接。較大柜體因焊接后鍍覆有困難,表面多以涂漆處理,戶外柜體如以預(yù)鍍材料為構(gòu)件而又必須焊接時,則焊接部分可用熱噴鍍金屬來處理。
(三)從構(gòu)件取材分
1.型材:型材有角鋼槽鋼也有特型鋼管、特型槽鋼。角鋼槽鋼的構(gòu)件多以焊接形式連接,加工中對連接端必須吻合而少間隙,否則將影響焊縫而增大變形量;對特型鋼管構(gòu)件的連接則既可采用焊接形式,也可以緊固件連接,一般在連接部分要配以專用聯(lián)接件,聯(lián)接件必須堅固正確,否則將影響柜體外形。選用統(tǒng)一的特型鋼管在統(tǒng)一面上布以統(tǒng)一間距(模數(shù)) 的孔,配以統(tǒng)一通用的聯(lián)結(jié)件,按統(tǒng)一模數(shù)組合成柜體,便于柜體設(shè)計,便于備制構(gòu)件和生產(chǎn)準(zhǔn)備,但加工孔量多而用的少,而且空間利用受一定限制。
這種柜體的制造工藝特點是:要保證構(gòu)件和聯(lián)結(jié)件的通用性及其精度。柜的基本結(jié)構(gòu)往往由封板得以加強。這種柜的構(gòu)件除特型鋼管外還以鋼板制成的C形槽鋼或帶筋矩形管來代替,C 形槽鋼宜于鍍覆,帶筋矩形管因酸洗后酸液難除,鍍覆后易翻銹,要酌情選用。
2.板材構(gòu)件(不指上述C 形槽鋼及帶筋矩形管)則完全可以按需要定形,無預(yù)設(shè)成型條件限制。這類結(jié)構(gòu)設(shè)計工作量大,定型后變異少,結(jié)構(gòu)主要處多用焊接,變異處或需調(diào)處多以緊固件連接(如低壓控制箱和控制臺等) 。
由于板材結(jié)構(gòu)多用焊接、一次成形,需克服板面因焊接而收縮或相對隆起的影響,故焊接點要間距均勻,焊縫要平整,焊后要整形,棱邊要直,兩側(cè)中間部分不得凸出于前后棱邊,若中間有隔板時,應(yīng)在處理好兩側(cè)后再焊。
臺式控制柜最宜板材作構(gòu)件,當(dāng)多臺排列時,臺面應(yīng)在整體排列后再統(tǒng)一調(diào)整定位。
三、結(jié)束語
從以上分析可知,柜體結(jié)構(gòu)的各種選擇,既要按開關(guān)設(shè)備的功能需要來決定,又要以工藝條件作取舍,而工藝水平的高低直接影響到柜體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇。故障線路,還會因MCB的分?jǐn)嗄芰^小而引起MCB的爆炸,危及人身和其它電氣設(shè)備線路的安全運行。
低壓配電線路的短路電流與該供電線路的導(dǎo)線截面、導(dǎo)線敷設(shè)方式、短路點與電源距離長短、配電變壓器的容量大小、阻抗百分比等電氣參數(shù)有關(guān)。一般工業(yè)與民用建筑配電變壓器低壓側(cè)電壓多為0.23/O.4LV,變壓器容量大多為1600kVA及以下,低壓側(cè)線路的短路電流隨配電容量增大而增大。對于不同容量的配變,低壓饋線端短路電流是不同的。一般來說,對于民用住宅、小型商場及公共建筑,由于由當(dāng)?shù)毓╇姴块T的低壓電網(wǎng)供電,供電線路的電纜或架空導(dǎo)線截面較細(xì),用電設(shè)備距供電電源距離較遠(yuǎn),選用4.5kA及以上分?jǐn)嗄芰Φ腗CB即可。對于有專供或有10kV變配電站的用戶,往往因供電線路的電纜萍面較粗,供電距離較短,應(yīng)選用6kA及以上額定分?jǐn)嗄芰Φ腗CB。而對于如變配電站(站內(nèi)使用的照明、動力電源直接取自于低壓總母排)以及大容量車間變配電站(供車間用電設(shè)備)等供電距離較短的類似場合,則必須選用10kA及以上分?jǐn)嗄芰Φ腗CB,具體設(shè)計時還必須進(jìn)行校驗。此外,特別要注意的三點是:
1.隨著現(xiàn)代建筑物中配變?nèi)萘康脑龃螅淮笕萘磕妇€槽的使用以及用電設(shè)備與電源間的距離在縮短等各種因素,使供電線路末端的短路電流也在不斷地增大,特別是一些高檔的寫字樓、辦公樓、賓館及大型商場等公共建筑,這類場合使用的MCB,在設(shè)計時應(yīng)加以注意。
2.MCB有兩個產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):一個是IEC898《家用裝置及類似裝置用斷路器》(GBl0963—1999);另一個是IEC947—2《低壓開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備低壓斷路器》。!EC898是針對由非電氣專業(yè)和無經(jīng)驗人員使用的標(biāo)準(zhǔn),而IEC947—2是針對由電氣專業(yè)人員操作使用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。兩個標(biāo)準(zhǔn)對MCB的額定分?jǐn)嗄芰χ笜?biāo)是不同的,對設(shè)計人員來說,一定要看具體使用場合和對象來選用MCB。若按IEC947—2的額定分?jǐn)嗄芰磉x用MCB,應(yīng)安裝在供專業(yè)人員操作的箱柜中,并由專業(yè)人員操作,如各樓層、廠房內(nèi)的照明總配電箱;若按IEC898來選用MCB,可供安裝在非專業(yè)人員使用的操作電箱中,如大會議廳、廠房內(nèi)的照明開關(guān)箱中,這些使用對象都是一般的工作人員。因此在選用 MCB時一定要注意加以區(qū)別,不能混淆。
3.一般來說,MCB的額定分?jǐn)嗄芰κ窃谏隙俗舆M(jìn)線、下端子出線狀態(tài)下測得的。在工程中若遇到特殊情況下要求下端子進(jìn)線、上端子出線,由于開斷故障電流時滅弧的原因,MCB必須降容使用,即額定分?jǐn)嗄芰Ρ仨毎粗圃鞆S商提供的有關(guān)降容系數(shù)來換算。現(xiàn)在有些廠商制造的MCB,上下端子均可進(jìn)線及自由安裝,分?jǐn)嗄芰Σ皇苡绊懀P者認(rèn)為,在非萬不得已的情況下,宜以上進(jìn)下出為妥。MCB的保護(hù)特性根據(jù) IEC898,MCB分為人、B、C、D四種特性供用戶選用:A.特性一般用于需要快速、無延時脫扣的使用場合,亦即用于較低的峰值電流值(通常是額定電流/n的2—3倍),以限制允許通過短路電流值和總的分?jǐn)鄷r間,利用該特性可使MCB替代熔斷器作為電子元器件的過流保護(hù)及互感測量回路的保護(hù);B特性一般用于需要較快速度脫扣且峰值電流不是很大的使用場合;與A特性相比較,B特性允許通過的峰值電流<3In一般用于白熾燈、電加熱器等電阻性負(fù)載及住宅線路的保護(hù);C特性一般適用于大部分的電氣回路,它允許負(fù)載通過較高的短時峰值電流而MCB不動作,C特性允許通過的峰值電流<5In一般用于熒光燈、高壓氣體放電燈、動力配電系統(tǒng)的線路保護(hù);D特性一般適用于很高的峰值電流(