CN104852301A - 强电控制柜集成板制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气开关控制柜制造领域，具体为一种强电控制柜集成板制造方法，通过分别制造封板、底板、通风板和组装最终完成集成板的制造，该制造工艺中需要保证集成板的机械强度和绝缘强度。本制造方法的有益效果在于：集成板用在强电柜中，在安装时，不需使用导线和电路的识别只需要对电气元件直接插入即可，能够电气柜进行快速安装。

Description

强电控制柜集成板制造方法

技术领域

本发明属于电气开关控制柜制造领域，特别涉及强电控制柜集成板制造方法。

背景技术

现在用于工业级的电气柜，常常采用柜体将电气元件集中起来，柜体一般外部为普通的方形柜体，内部设置安装导轨和安装板，当电气元件较多时候，还可以使用多层安装导轨；在常规电气开关控制柜领域，由于控制柜空间制约及国家标准验收规范要求，为了方便接线，电气元件的排布很稀疏，使得电气控制柜的空间利用率较低。

电气柜中的电气元件通过电线进行连接实现电气控制的目的，现在使用电气柜进行接线的时候，需要对线型、线颜色、线号和线的走向进行选择和排布等，并且安装过程还要反复验证电线是否安装紧固，一套电气设备安装完成需要较为繁琐的步骤；造成接线效率低下。

现在电线的接线方式是采用带绝缘层的导线连接电气元件，但是导线将直接暴露在电气柜中，电气控制柜内存在很多发热元件，这就导致电气控制柜内部温度较高，使得暴露的电线绝缘层易于老化，甚至造成电线之间短路的现象。

如图1和图2所示：为了防止电线直接裸露在电气柜中，设计了一种集成板式强电控制柜，该控制柜的特点是预先将导线排出在集成式板中，然后采用插接的方式将电气元件连接在集成板上，该集成板的基本结构如图1所示：其包括通风层和电路层，所述通风层包括设置有通风眼的网格板3和设置在网格板3边缘的散热器的安装槽4，电路层包括导线21、均设置有通风眼11的底板2和封板1，底板2和封板1均为绝缘材料板，所述封板1覆盖在底板2一侧，网格板3设置在底板2的另一侧；网格板一面为封闭状态。

由于这种集成板需要一个较好的绝缘强度（局部放电要小）和机械强度要大，制造的时候需要对各板进行较好的处理，现在急需一种能够保证抗漏电能力强（局放小）和具有较好的机械强度的集成板。

发明内容

本发明的目的是提供一种绝缘强度大，具有较好的机械强度的强电控制柜集成板制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供的强电控制柜集成板制造方法，包括如下步骤:

一、制造封板和底板

A 选取双面玻纤维板按照安放开关柜的尺寸进行裁剪封板基材，封板的厚度0.5mm～2mm；

B 采用阻燃绝缘板制造底板的基材，底板的厚度选取10～30mm；

C 采用切削的方式在底板一面切削出水平和纵向交错的卡线槽，卡线槽的深度为基板的三分之一；

D 将封板和底板重合在一起，采用配钻的方式在设置卡线槽位置处制造第一通风眼，第一通风眼的直径1.5～2.5mm。

F 将步骤D中的封板单独取出，在封板上采用钻孔方式制造排插孔，排插孔为圆形孔，排插孔的直径为50～100mm。

G 将步骤D中的底板取出，将该底板的卡线槽中按照预设电路图布设导线，并使用跳线将需要安装元器件的导线引出，将导线固定在底板的卡线槽内。

H 将步骤G中的底板不含有卡线槽一面覆盖一层包裹有绝缘胶的钢网。

二、制造通风板

I 选取一面封闭的网格板作为通风板的基材，网格板的厚度为10～30mm；

J 网格板每个网格之间制作第二通风眼，第二通风眼的直径为第一通风眼直径的2～3倍。

K 在网格板边缘四周设置绝缘板，绝缘板宽度和网格板厚度相同；绝缘板和网格板边缘之间留设有20～30mm的风道，风道中使用加强板将绝缘板和网格板固定起来。

三、拼装集成板

L 将底板和封板重合固定在一起，在固定时候，需接将同一电气元件的跳线集合在同一排插上，将排插固定在排插孔中。

M 将通风板和底板重合固定在一起。

N 将拼装后的集成板侧边预留散热器的安装槽，安装槽与风道相通。

O 在集成板外表面喷涂绝缘漆。

本制造工艺的优点在于：在步骤A中使用双面玻纤维板作为封板基材，由于双面玻纤维板具有很好的绝缘强度和阻燃的特性，即使封板与电气元件接触，电气元件产生电弧，也不会对封板造成影响。 在步骤B中选取厚度为10～30mm的阻燃绝缘板，阻燃绝缘板本身具有较好很好的阻燃性，能够防止集成板发生燃烧，并且其厚度为10～30mm也能达到较好的抗弯强度。在步骤D中将底板和封板重合在一起钻孔，能够保证在后续贴合时通风眼能够同心设置，并且使得冷却风能够直接给导线散热和快速从通风眼吹出给电气元件散热。在步骤F中将排插孔制造成圆孔，其目的是由于圆孔没有边角集中应力，不易受到热涨冷缩现象的干扰。并且圆孔成孔效率相对容易，易实现批量生产。在H步骤中进一步给底板加入钢网来加强整个集成板的抗弯和抗拉能力。集成板中就设置内部通风结构，当集成板安装在电气柜中，可尽可能少的占用空间，冷却风在整个电气柜中采用分散式散热，散热效果对固定风扇散热效果更好。在步骤N中，预留散热器的安装位置，由于散热器是独立的电气元件，在后续进行集成板抗弯测试和绝缘强度测试，为了不对电气元件产生损伤，散热器只有当集成板安装在控制柜中后才进行安装。

作为优选方式，所述第C步中的卡线槽两壁设置有突出的卡棱。其作用是能够将安装在卡线槽中的导线卡的更加牢固。

作为优选方式，第G步中的所述导线为外部刷有绝缘漆的扁铜线。扁铜线易于安装和制造，并且连接方便，不易产生局部放电。

作为优选方式，第I步中的所述网格板材料为PE塑料。由于PE材料具有较好的耐热性和绝缘性，也具有较好的机械强度。使用PE材料制造网格板，使得网格板起到导风的作用下，还可以增加完成后集成板的机械强度。

作为优选方式，第M步中的所述封板和底板以及第N步中的通风板和底板固定均为粘接固定。在拼装步骤中，有利于在一道工序中成型，减少了工作量。

作为优选方案，第O步中的所述集成板，在集成板中的封板表面上印制内部导线和电气元件的布局图。这样在安装电气元件中可以不参照电路图，直接按照封板表面的电气元件布局图进行安装就可以快捷的对电气元件进行安装。

作为优选方式，第A步中的所述封板的厚度为1mm。为了减少封板的厚度，且需要保证对排插的正常连接，根据强度测试实验，封板选取1mm为最佳。

作为优选方式，第B步中的所述基板的厚度为20mm。基板是整个集成板的承载部件，为了体现出组装后集成板不至于太厚，同时也需要达到机械强度，选取20mm为最佳。

作为优选方式，第D步中的所述第一风眼的直径为2mm。第一风眼的作用是将冷却风导出，为了对连接在封板表面的电气元件进行更好的散热，第一风眼的直径为2mm，这样既不影响到风量的输出，也可以保证不对基板结构造成破坏。

作为优选方式，第I步中的所述网格板厚度为20mm。同样为了体现出组装后集成板不至于太厚，同时也需要达到机械强度，网格板选取20mm为最佳。

附图说明

图1为集成板的结构示意图；

图2图1中A处的结构放大图；

图3是集成板的抗弯曲线图；

图4为集成板的局部放电量的曲线图。

附图标记列举：封板1、底板2 、网格板3 、安装槽4 、通风眼11 、导线21。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细的说明：

实施例1：

强电控制柜集成板制造方法，包括如下步骤:

一、制造封板和底板

A 选取双面玻纤维板按照安放开关柜的尺寸进行裁剪封板基材，封板的厚度0.5mm～2mm；本实施例中优选1mm。

B 采用阻燃绝缘板制造底板的基材，底板的厚度选取10～30mm；本实施例优选20mm。

C 采用切削的方式在底板一面切削出水平和纵向交错的卡线槽，卡线槽的深度为基板的三分之一；

D 将封板和底板重合在一起，采用配钻的方式在设置卡线槽位置处制造第一通风眼，第一通风眼的直径1.5～2.5mm。本实施例优选2mm。

F 将步骤D中的封板单独取出，在封板上采用钻孔方式制造排插孔，排插孔为圆形孔，排插孔的直径为50～100mm。板实施例优选80mm；由于强电的导线要通入电流，一般导线直径较粗，每个电气元件需要的导线根数一般在在4～8根，采用80mm的排插孔已经足够。

G 将步骤D中的底板取出，将该底板的卡线槽中按照预设电路图布设导线，并使用跳线将需要安装元器件的导线引出，将导线固定在底板的卡线槽内。

H 将步骤G中的底板不含有卡线槽一面覆盖一层包裹有绝缘胶的钢网。

二、制造通风板

I 选取一面封闭的网格板作为通风板的基材，网格板的厚度为10～30mm；本实施例优选20mm。

J 网格板每个网格之间制作第二通风眼，第二通风眼的直径为第一通风眼直径的2～3倍。本实施例选取2倍即可。

K 在网格板边缘四周设置绝缘板，绝缘板宽度和网格板厚度相同；绝缘板和网格板边缘之间留设有20～30mm的风道，本实施例选取风道的宽度为25mm,风道中使用加强板将绝缘板和网格板固定起来。

三、拼装集成板

L 将底板和封板重合固定在一起，在固定时候，需接将同一电气元件的跳线集合在同一排插上，将排插固定在排插孔中。

M 将通风板和底板重合固定在一起。

N 将拼装后的集成板侧边预留散热器的安装槽，安装槽与风道相通。

O 在集成板外表面喷涂绝缘漆。

实施例2

本实施例是对集成板进行机械强度——抗弯测试，将组装好的集成板安装在抗弯实验仪器上，抗弯实施仪器选取常对钢板材料的仪器，本实施例选取的仪器应该要符合ISO5893的要求，实验数据如图3所示，将长度为1米，厚度为0.05米的本集成板放在支撑架上，并用测量仪对集成板中部进行施加线性的力，在仪器中显示的曲线表示集成板出行断裂时候的力F1可达到60KN，相当于长0.3米，厚2毫米，宽0.2米的钢板的弯折变形3倍的力，经过试验得出该集成板具有较强的机械强度。

实施例3

本实施例是对集成板进行绝缘强度测试——局部放电和电压之间的关系，给集成板两面施加电压，施加电压和局部放电的关系曲线如图4所示，本集成板出现局部放电的初始电压Ec2为13KV；局部放电出现陡然增加的拐点值Uf1对应的电压值Ec2为30KV，说明该集成板足以使用在耐压等级在10KV一下的强电控制柜中。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：包括如下步骤，

一、制造封板和底板

A 选取双面玻纤维板按照安放开关柜的尺寸进行裁剪封板基材，封板的厚度0.5mm～2mm，

B 采用阻燃绝缘板制造底板的基材，底板的厚度选取10～30mm，

C 采用切削的方式在底板一面切削出水平和纵向交错的卡线槽，卡线槽的深度为基板的三分之一，

D 将封板和底板重合在一起，采用配钻的方式在设置卡线槽位置处制造第一通风眼，第一通风眼的直径1.5～2.5mm，

F 将步骤D中的封板单独取出，在封板上采用钻孔方式制造排插孔，排插孔为圆形孔，排插孔的直径为50～100mm，

G 将步骤D中的底板取出，将该底板的卡线槽中按照预设电路图布设导线，并使用跳线将需要安装元器件的导线引出，将导线固定在底板的卡线槽内，

H 将步骤G中的底板不含有卡线槽一面覆盖一层包裹有绝缘胶的钢网；

二、制造通风板

I 选取一面封闭的网格板作为通风板的基材，网格板的厚度为10～30mm，

J 网格板每个网格之间制作第二通风眼，第二通风眼的直径为第一通风眼直径的2～3倍，

K 在网格板边缘四周设置绝缘板，绝缘板宽度和网格板厚度相同，绝缘板和网格板边缘之间留设有20～30mm的风道，风道中使用加强板将绝缘板和网格板固定起来；

三、拼装集成板

L 将底板和封板重合固定在一起，在固定时，需将同一电气元件的跳线集合在同一排插上，将排插固定在排插孔中，

M 将通风板和底板重合固定在一起，

N 将拼装后的集成板侧边预留散热器的安装槽，安装槽与风道相通，

O 在集成板外表面喷涂绝缘漆。

2.根据权利要求1所述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：所述第C步中的卡线槽两壁设置有突出的卡棱。

3.根据权利要求1所述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：第G步中的所述导线为外部刷有绝缘漆的扁铜线。

4.根据权利要求2所述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：第I步中的所述网格板材料为PE塑料。

5.根据权利要求2或3所述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：第M步中的所述封板和底板以及第N步中的通风板和底板固定均为粘接固定。

6.根据权利要求4所述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：第O步中的所述集成板，在集成板中的封板表面上印制内部导线和电气元件的布局图。

7.根据权利要求6所述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：第A步中的所述封板的厚度为1mm。

8.根据权利要求5所述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：第B步中的所述基板的厚度为20mm。

9.根据权利要求8述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：第D步中的所述第一风眼的直径为2mm。

10.根据权利要求9所述的强电控制柜集成板制造方法，其特征在于：第I步中的所述网格板厚度为20mm。