防水型電氣控制柜的設計

張雪峰　石亮亮　石俊杰

摘 要：防水型電氣控制柜是對傳統電氣控制柜防護裝置的改良和升級，其與現有技術比較具有三大優點。本文探討了防水型電氣控制柜的設計思路及制作技術要點。

關鍵詞：電氣控制柜 防塵防水器 過濾網

筆者在帶學生參加企業實踐的過程中，發現紡織設備的電氣控制柜的使用越來越普遍。在紡織企業的生產車間中，高溫、粉塵和水汽等都會對電子元件的使用壽命產生影響，因此采用一定的裝置對電氣控制柜進行通風散熱，同時采取措施防止灰塵進入電氣控制柜很有必要。而許多紡織設備的電氣控制柜通風散熱系統設計不夠完善，在具備防塵措施（過濾網防塵）的同時，無法實現對周邊水濺的防護，造成電氣元件壽命縮短和電氣故障率高。筆者開始思考如何解決上述問題。經過企業人員和師生的共同努力，此設計得以完成，并申請了國家專利。

一、設計目的

設計一種同時具備防塵防水功能、防護等級高、結構簡單、拆裝維護方便、結構合理的防水型電氣控制柜。

二、設計思路

防水型電氣控制柜在柜體的柜壁上設有安裝洞，安裝洞的頂部通過鉸鏈安裝有防塵防水器。所述的防塵防水器為盒裝結構，其盒體外側壁下部設有第一出風口，第一出風口后方的第一安裝架上安裝有第一百葉窗；其盒體內側壁上部設有第二出風口，第二出風口后方的第二安裝架上安裝有第二百葉窗。所述的盒體內壁的頂部及底部分別對應設有一插槽，插槽內裝有灰塵過濾網，盒體頂部中央開有濾網插口。所述的安裝洞下方的柜壁為斜角壁，所述的斜角壁上安裝有密封墊。

三、設計示意圖

圖1 整體結構示意圖

1-柜壁 2-防水防塵器

圖2 防塵防水器安裝結構示意圖

1-柜壁 2-防塵防水器 3-第一安裝架 4-第一百葉窗 5-第二安裝架 6-第二百葉窗 7-第一出風口 8-第二出風口 9-插槽 10-灰塵過濾網 11-斜角壁 12-密封墊 13-安裝洞 14-濾網插口

四、具體實施辦法

如圖1、圖2所示，防水型電氣控制柜柜體的柜壁1上設有安裝洞13，安裝洞13的頂部通過鉸鏈安裝有防塵防水器2。所述的防塵防水器2為盒裝結構，其盒體外側壁下部設有第一出風口7，第一出風口7后方的第一安裝架3上安裝有第一百葉窗4；其盒體內側壁上部設有第二出風口8，第二出風口8后方的第二安裝架5上安裝有第二百葉窗6。所述的盒體內壁的頂部及底部分別對應設有一插槽9，插槽9內裝有灰塵過濾網10，盒體頂部中央開有濾網插口14。所述的安裝洞13下方的柜壁1為斜角壁11，所述的斜角壁11上安裝有密封墊12。

1.防塵

當帶有灰塵的氣體進入電氣控制柜時要經過防塵防水器，氣體要經過第一出風口的第一百葉窗，由于百葉窗葉片向下開口45°，所以大顆粒較重灰塵將無法進入第一百葉窗，帶有較輕灰塵的氣體進入第一出風口后遇到灰塵過濾網，灰塵及物體被過濾掉。通過的氣體再經過第二百葉窗，第二百葉窗的葉片也是向下開口45°，通過第二出風口的氣體經過這種錯位的出風口被完全過濾，保證了防塵過濾率。

2.防水

當柜外有水濺射到防塵防水器上時，遇到第一出風口和第一百葉窗，由于百葉窗葉片向下開口45°，所以水滴無法通過第一百葉窗。當有水滴成45°濺入第一出風口，通過第一百葉窗，濺入的水滴會遇到過濾網，被過濾網過濾下的水滴將順著過濾網流到防塵防水器底部，通過第一百葉窗和第一出風口而流出防塵防水器，由于防塵防水器底部安裝在斜角壁上并安裝有密封墊，所以水會直接流出柜體。當有水滴通過過濾網到達第二出風口時，則也會被第二百葉窗阻擋，流回防塵防水器，最后流出柜體，最終實現防水功能。

五、與現有技術比較

這一設計與現有技術相比較，具有如下優點。

1.同時具備防塵防水的功能

這一設計一改過去電氣控制柜通風散熱系統設計不夠完善，只能防塵，無法實現對周邊水濺防護的缺點。過去防塵僅采用過濾網防塵，防塵效率低，結構簡單，過濾網容易被灰塵塞滿而無法通風散熱，無防水功能。設計對電氣控制柜的防護進行了完善，使其具備防塵防水功能。

2.清洗或更換灰塵過濾網方便快捷

過去用螺釘固定金屬篩網，金屬篩網蓋住防塵網等形式，拆除和清洗極不方便。防塵防水器運用鉸鏈鏈接，并采用插槽式，可直接拆除，直接推開防塵防水器，從濾網插口抽出灰塵過濾網即可，極為方便。

3.防塵效果好

通過設置上下錯位的出風口，有效提升過濾網對灰塵的過濾率，避免灰塵進入柜體內，減少電氣柜故障發生率。

4.防護等級高

根據IEC的標準本設計的電氣控制柜的防護級別，這一設計將防護級別由過去的IP30提升到IP55。IP30中3表示防止大于2.5mm的固體物侵入，防止直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線或類似的細節小外物侵入而接觸到燈具內部的零件；0表示無防水防護。IP55中第一個5表示防塵完全防止外物侵入，雖不能完全防止灰塵進入，但侵入的灰塵量并不會影響燈具的正常工作；第二個5表示防止噴射的水侵入，防止來自各方向噴嘴射出的水進入燈具內造成損害。安全防護級別的提升為安全生產提供了保障。

防水型電氣控制柜的設計實現了防塵防水功能，它具有結構簡單、拆裝維護方便、結構設計科學合理、防塵防水效果明顯、防護等級高、原理可推廣的特點，達到了提供一種同時具備防塵防水功能的電氣控制柜的設計目的。此設計是企業技術人員和學校師生共同完成的，是校企合作和產、學、研融為一體的成果。

（作者單位：河源市高級技工學校）