变频控制柜一次回路布线及二次回路布线《资讯》

2019-01-30 22:27:43来源：贤集网 赵媛

变频控制柜主要用于调节设备的工作频率，减少能源损耗，能够平稳启动设备，减少设备直接启动时产生的大电流对电机的损害。变频器由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成，靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，变频器自带模拟量输入，PID控制，电机切换控制，通信功能，宏功能针对不同的场合有不同的参数设定，多段速等。可广泛应用于农业、冶金、矿山、造纸、化工、建材、机械、电力、以及建筑系统等所有工业传动领域。下面贤集网小编来为大家介绍更多关于变频控制柜的知识，包括：变频控制柜一次回路布线、变频控制柜二次回路布线、变频控制柜器件的安装、变频控制柜布局的注意事项、变频控制柜中变频器的日常检查和维护要点。一起来了解下吧！

变频控制柜一次回路布线

（1）变频控制柜一次回路配线大多采用绝缘导线，如图1-7所示；对于一些大功率大电流变频控制柜应尽量选用矩形铜母线。

（2）汇流母线应按设计要求选取，主进线柜和联络柜母线按汇流选取，分支母线的选择应以自动空气开关的脱扣器额定工作电流为准，如自动空气开关不带脱扣器，则以其开关的额定电流值为准。对自动空气开关以下有数个分支回路的，如分支回路也装有自动空气开关，仍按上述原则选择分支母线截面。如没有自动空气开关，比如只有刀开关、熔断器、低压电流互感器等则以低压电流互感器的一侧额定电流值选取分支母线截面。如果这些都没有，还可按接触器额定电流选取，如接触器也没有，最后才是按熔断器熔芯额定电流值选取。

（3）导线载流量选择需查询有关文档，聚氯乙烯绝缘导线在线槽中，或导线成束状走行时，或防护等级较高时应适当考虑裕量。

（4）导线应避开飞弧区域。当交流主电路穿越形成闭合磁路的金属框架时，三相导线应在同一框孔中穿过；接线不规范，必须把进入线槽的大电缆外层都剥开，把所有导线压进线槽。

（5）导线线槽弯处的半径不小于线槽内电缆最小允许弯曲半径，导线最小允许弯曲半径见下表1-2。电缆最小允许弯曲半径（D：为电缆外径）

（6）导线连接在面板和门板上时，需要加塑料管和安装线槽；柜体出线部分为防止锋利的边缘割伤绝缘层，必须加塑料护套。电缆与柜体金属有摩擦时，需加橡胶垫圈以保护电缆，如图1-8所示：

（7）柜体内任意两个金属零部件通过螺钉连接时如有绝缘层均应采用相应规格的接地垫圈,并注意将垫圈齿面接触零件表面，以保证保护电路的连续性。

（8）导线搭接螺丝应外露2～3扣，螺孔比螺丝大1mm连接面涂电力复合脂，应采用镀锌螺栓并有防松装置，所有的螺栓受力程度应一致。

（9）提高柜体屏蔽功能，如需要外部接线或出线时，需加电磁屏蔽衬垫，柜体孔缝要求为求缝长或孔径小于λ/(10~100）。如果需要在电柜内开通风窗口，交错排列的孔或高频率分布的网格比狭缝好，因为狭缝会在电柜中传导高频信号。

变频控制柜二次回路布线

（1）二次线的连接（包括螺栓连接、插接、焊接等）均应牢固可靠，线束应横平竖直、配置坚牢、层次分明、整齐美观。同一控制柜的相同器件走线方式应一致。如图1-9所示：

（2）二次线截面积要求：

①单股导线不小于1.5mm2；

②多股导线不小于1.0mm2；

③弱电回路不小于0.5mm2；

④电流回路不小于2.5mm2；

⑤保护接地线不小于2.5mm2。

（3）所有连接导线中间不应有接头；每个电器元件的接点最多允许接2根线；每个端子的接线点一般不宜接二根导线，特殊情况时如果必须接2根导线，则连接必须可靠。如下图1-10所示：

（4）二次线应远离飞弧元件，并不得防碍电器的操作；二次线不得从母线相间穿过。

（5）电流表与分流器的连线之间不得经过端子，其线长不得超过3米；电流表与电流互感器之间的连线必须经过试验端子。

（6）控制用屏蔽电缆线的连接

①拧紧屏蔽线至约15mm长为上；

②用线鼻子把导线与屏蔽压在一起；

③压过的线回折在绝缘导线外层上；

④用热缩管固定导线连接的部分。

（7）控制用电缆线连接的注意事项

①控制用的电缆线最好使用屏蔽电缆；

②模拟信号和数字信号的传输电缆应该分别屏蔽和走线；

③模拟信号的传输线和低压数字信号线应使用双屏蔽的双绞线，也可以使用单屏蔽的双绞线。

④信号线最好只从一侧进入电柜，信号电缆的屏蔽层双端接地，在不影响操作和安装条件下，信号电缆线应避免过长；

⑤不要将24VDC和115/230VAC信号共用同一条电缆槽。

变频控制柜器件的安装

1、控制柜内所有器件应按照国家行业标准和用户要求进行安装。组装前首先看清楚图纸及技术要求，必须按照图纸安装。

2、认真整理安装图纸中发现的疑难问题，如平面图与系统图不符、管径与导线截面不符、管线途径不明等在参加图纸会审时及时向设计部门提出，力求将图中问题解决在安装以前。

3、检查变频器型号、元器件型号、规格、数量等与图纸是否相符；检查变频器、PLC、触模屏等器件有无损坏。

4、元器件组装顺序应从板前视，由左至右，由上至下。

5、组装所用紧固件及金属零部件均应有防护层，对螺钉过孔、边缘及表面的毛刺、尖锋应打磨平整后再涂敷导电膏。

6、主回路上面的元器件，如滤波器、电抗器，变压器、PLC、变频器等需要接地，注意断路器不需要接地。

7、对于发热元件(例如管形电阻、散热片等)的安装应考虑其散热情况和安装距离应符合规定。额定功率为75W及以上的管形电阻器应横装，不得垂直地面竖向安装，正确地的安装方法如图1-4所示。

8、所有电器元件及附件，均应固定安装在支架或底板上，不得悬吊在电器及连线上。

9、安装因振动易损坏的元件时，应在元件和安装板之间加装橡胶垫减震。

10、接线面每个元件的附近有标牌，标注应与图纸相符。除元件本身附有供填写的标识牌外，标识牌不得固定在元件本体上。

①接线端子和进出的电缆、电线每回路应有标志，标号应完整、清晰、牢固，标号粘贴位置应明确、醒目。如图1-5所示：

②安装于面板、门板上的元件、其标号应粘贴于面板及门板背面元件下方，如下方无位置时可贴于左方，但粘贴位置尽可能一致。

11、器件保护接地连续性

保护接地连续性利用有效接线来保证，如图1-6所示。柜内任意两个金属部件通过螺钉连接时如有绝缘层均应采用相应规格的接地垫圈，而且要注意将垫圈齿面接触零部件表面，或者破坏绝缘层。门上的接地处要加“抓垫”或“菊花垫“，防止因为油漆的问题而接触不好，而且连接线要尽量短。

变频控制柜布局的注意事项

（1）确保控制柜中的所有设备接地良好，使用短和粗的接地线连接到公共接地点或接地母排上。连接到变频器的任何控制设备(比如一台PLC)要与其共地，同样也要使用短和粗的导线接地。最好采用扁平导体(例如金属网)，因其在高频时阻抗较低。如下图1-2所示：

（2）控制柜低压单元，继电器，接触器使用熔断器加以保护；当变频器到电机的连线超过100M时，当变频器供电源容量大于600KW/A或供电电源容量大于变频器容量的10倍时，建议加进输入输出电抗器。

（3）确保控制柜中的接触器有灭弧功能，交流接触器采用R-C抑制器，直流接触器采用“飞轮”二极管，装入绕组中。采用压敏电阻抑制器也是很有效的。

（4）如果设备运行在一个对噪声敏感的环境中，可以采用EMC滤波器减小辐射干扰。同时为了达到最优的效果，确保滤波器与安装板之间应有良好的接触。

（5）电机电缆应与其它控制电缆分开走线，其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与控制电缆长距离平行走线。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。同时必须用合适的夹子将电机电缆和控制电缆的屏蔽层固定到安装板上。

（6）为了有效的抑制电磁波的辐射和传导，变频器的电机电缆必须采用屏蔽电缆，屏蔽层的电导必须至少为每相导线芯的电导的1/10。

（7）控制柜应分别设置零线排组及保护地线排组（PE）。接地排组和PE导电排必须接到横梁上(铜排到铜排联接)。它们必须在电缆压盖处正对的附近位置。接地排组额外还要通过另外的电缆与保护电路(接地电排)连接。屏蔽总线用于确保各个电缆的屏蔽连接可靠，它通过一个横梁实现大面积的金属到金属联接。如图1-3所示：

（8）不能将装有显示器的操作面板安装在靠近电缆和带有线圈的设备旁边，例如电源电缆，接触器，继电器，螺线管阀，变压器等等，因为它们可以产生很强的磁场，影响仪器仪表的测量精度。

（9）功率部件(变压器，驱动部件，负载功率电源等等)与控制部件(继电器控制部分，可编程控制器)必须要分开安装。但是并不适用于功率部件与控制部件设计为一体的产品，变频器和滤波器的金属外壳，都应该用低电阻与电柜连接，以减少高频瞬间电流的冲击。理想的情况是将模块安装到一个导电良好，黑色的金属板上，并将金属板安装到一个大的金属台面上。

（10）设计控制柜体时要注意EMC的区域原则，把不同的设备规划在不同的区域中。每个区域对噪声的发射和抗干扰度有不同的要求。区域在空间上最好用金属壳或在柜体内用接地隔离板隔离。并且考虑发热量，控制柜的风道要设计合理，排风通畅，避免在柜内形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积。风扇一般安装在靠近出风口处，进风风扇安装在下部，出风风扇安装在柜体的上部。

（11）根据控制柜内设备的防护等级，需要考虑控制柜防尘以及防潮功能，一般使用的设备主要为：空调，风扇，热交换器，抗冷凝加热器。同时根据柜体的大小合适的选择不同功率的设备。关于风扇的选择，主要考虑柜内正常工作温度，柜最高环境温度，求得一个温差，风扇的换气速率，估算出柜内空气容量。已知三个数据：温差，换气速率，空气容量后，求得柜内空气更换一次的时间，然后通过温差计算求得，实际需要的换气速率。从而选择实际需要的风扇。因为一般夜间，温度下降，故会产生冷凝水，依附在柜内电路板上，所以需要选择相应的抗冷凝加热器以保持柜内温度。

（12）变频器安装的基本要求

①变频器最好安装在控制柜内的中部，变频器要垂直安装，正上方和正下方要避免可能阻挡排风、进风的大器件。

②变频器上、下部边缘距离，控制柜顶部、底部距离，或者隔板和必须安装的大器件的最小间距，都应该大于150mm。

③如果特殊用户在使用中需要取掉键盘，则变频器面板的键盘孔，一定要用胶带严格密封或者采用假面板替换，防止粉尘大量进入变频器内部。

变频控制柜中变频器的日常检查和维护要点

1、检查

对于变频器的检查，主要分为两个部分，即日常检查和定期检查。

（1）日常检查。日常检查是指使用变频器过程中，在不停电的状态下，对变频器进行目测，观察其运行性能是否符合标准规范，使用环境是否符合标准，以及操作显示面板的显示是否正常，有无异常气味、变色或过热等现象，若有异常情况，则应及时排除。

（2）定期检查。定期检查是由专业的工作人员进行的检查，其检查时间是由变频器的工作环境和使用条件等决定的。在良好的环境下，可减少定期检查的次数，若使用环境比较恶劣，则需增加次数。定期检查时，应将变频器进行断电，并打开变频器的外壳，对变频器内的元器件、导线、印制电路板、冷却风扇等进行检查，以确保安全。

2、维护

变频器的维护内容主要有以下几点。

（1）确认变频器使用环境有无堆积脏污等现象，若有，则应及时清理。

（2）对松动的固定螺钉进行紧固。

（3）金叉变频器的绝缘电阻值，看是否在允许范围内。

（4）作为电子产品，变频器的大部分元器件无明确的寿命，但有些元器件择优一定的使用年限，例如冷却风扇手明明在3年之内，滤波电容器的寿命在5年左右，熔断器的使用寿命在10年之内。

在变频器维护时应注意以下两点。

①在进行维护前，应首先切断电源，待电源指示灯熄灭后再进行维护，以保证人身和设备安全。

②变频器的控制电路中采用了喝多的铁片式元件，应避免用手触摸这些芯片，以防止静电击穿元器件。若对这些元件进行带环或清理时，则应首先释放手上的静电，或带上无静电的手套。

上述是贤集网小编为大家讲解的变频控制柜一次回路布线、变频控制柜二次回路布线、变频控制柜器件的安装、变频控制柜布局的注意事项、变频控制柜中变频器的日常检查和维护要点。希望能够帮助到大家！当然，大家还要注意变频控制柜通常设计有断路器元件，它连接着进线电源，可以帮助变频控制柜完成电路的通断操作，并能够在电路和变频器出现短路或过载时提供保护。此外变频柜还可以在电机维护时切断电源保证操作人员安全。变频控制柜的控制面板上设置有变频调速用的电位器，可以根据操作人员的输出频率，向电机输送指令信号，控制电机的转速。变频控制柜中的部分产品设置有工频切换功能，以保证在变频器出现故障时，通过自动控制回路将电动机切换回工频电源。变频控制柜将各种包括变频器在内的各种电气元件都集中在柜体内，这样可以减少外部环境对电气元件的影响程度，降低电气元件受环境污染的程度，也降低变频控制柜操作人员的触电危险，因此具有较好的安全防护效果。

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