电气控制柜全面解读

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控制柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。常用于各发、配、变电所中。

控制柜又包括许多种，有电气控制柜、变频控制柜、低压控制柜、高压控制柜、水泵控制柜、电源控制柜、防爆控制柜、电梯控制柜、PLC控制柜、消防控制柜、砖机控制柜等等。

本文主要讲解电气控制柜的组成，电气控制柜主要由5部分组成：一次电路部分、二次电路部分、附件、安装板、接线端子。

1一次电路及其元器件

什么是一次电路？

它是从电源到负载输送电能时电流所经过的电路，即一次电路是直接与交流电网电源连接的电路。由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其他控制的电气回路，称为一次回路或一次接线系统。

什么是一次设备？

一次电路中的各种电气设备称为一次设备，包括发电机、变压器、各种开关、断路器、接触器、熔断器、母线、电力电缆、电抗器、电动机和用电设备等。例如与交流电网电源连接的装置、变压器的一次侧绕组、电动机及其他负载装置。

一次电路的作用

其主要作用是对被控制对象的电源进行控制，从而实现对被控制对象的控制。

对被控制对象的电源进行控制包括：

1）电源的通断（开关）控制，即被控制设备的启停控制，照明电路的通断控制；

2）电源电压的高低控制，即对被控制对象的速度、亮度、力度等进行控制；

3）电源电流的大小控制，即对被控制对象的电压、功率、热量等进行的控制；

4）电源电流的方向控制，即对被控制电动机的方向进行控制；

5）电源频率的控制，即对被控制对象的速度、亮度、力度等进行控制；

6）电源相位的控制，即对被控制电动机的方向进行控制。

2二次电路及其元器件

二次电路是什么？

二次电路又称为控制电路或辅助电路，它是对主电路进行控制、保护、监视、测量的电路。二次电路是为保障一次电路能够安全、可靠地工作所设置的电路，如电力系统中的测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、操作电源回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路等低压回路。

二次电路涵盖哪些设备？

二次电路中的各种设备称为二次设备，它们包括各种控制开关（如按钮等）、继电器、接触器的线圈和辅助触点、信号灯、测量仪表、PLC等。由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线，包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统等。例如，在电力系统中，由互感器的二次侧绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆连成的电路，用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况，以及用于监视测量仪表、控制操作信号、继电保护和自动装置等。

二次电路的电源是380V、220V、36V等交流电或直流电。380V、220V电源可以在一次电源中取得。如果一次侧为高压，也可以用变压器取得，还可以用整流器和干电池取得直流电源。

3机柜及其附件

机柜是电气控制设备的重要组成部分，机箱机柜的作用有4个方面。

1）机柜给电源、一次设备、二次设备及附属设备提供空间，并通过机箱内部的支撑、支架、各种螺丝或卡子夹子等连接件将这些零部件牢固地固定在机柜内部，将电气控制设备的各类电器、元器件、线缆等集中组合并装载，形成一个集约型的整体。

2）机柜坚实的外壳保护着一次设备、二次设备、电源及附属设备，能防压、防水、防冲击、防尘，并且它还能发挥防电磁干扰、辐射的功能，起屏蔽电磁辐射的作用。

3）机柜还提供了很多便于使用的面板开关指示灯等，让操纵者更方便地操纵电气控制设备或观察电气控制设备的运行情况。

4）便于设备的美观设计和设备安装，方便以后的维护与运行，防触电及防小动物或昆虫对电气控制设备的破坏，保障操作人员的人身安全。

4安装板

安装板也是电气控制设备不可缺少的组成部分。电气控制设备中的一次设备体积比较大，一般安装在机柜的柜架上。而二次设备体积比较小，但元器件数量比较多，从结构设计方面考虑，二次设备器件完全直接安装在机柜的框架上是不可能的。将众多的二次设备器件安装在安装板上，然后将安装板安装在框架上，是目前比较成熟的解决方案。另外，安装板作为设备的一个模块，可以给维修提供便利。

5接线端子

接线端子用于实现电气柜内部及外部的可靠电气连接，方便进行维修。

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