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1、总第86期第4期电子机械工程TotalNo.86No.42000年8月Electro-MechanicalEngineeringAug.2000户外机柜结构设计中应考虑的问题张钰(国家电力公司电力自动化研究院210003)【摘要】户外机柜要经受比室内严酷得多的工作环境。本文论述户外机柜的结构设计中必须考虑的一些问题。关键词密封温度湿度控制物理设计TheAspectsinStructureDesignofOutdoorCabinet【Abstract】Outdoorcabinetsshouldbestandedmuchmoresevereworkingenvironme
2、ntthanthatindoor.Thispaperdiscussessomequestionsthatmustbeconsideredinstructuredesignofoutdoorcabinet.KeyWordsSealControlofhumidityandtemperaturePhysicaldesign工作于户外露天下的电力系统自动化二次设备要克服上述种种环境因素的影响,户外设备机已经越来越多,国内也已出现无房屋、无人值守的变柜必须在结构、工艺以及功能方面采取有效的加固电站,将包括远动、继电保护等在内的综合监控系统措施,才能适应户外的工作环境,保证设备正
3、常工全部以分散式设备安装在户外以缩短建设周期、降作。综合起来,主要有以下几个问题需要重点考虑。低造价,成为一个新的趋势。户外机柜还应用于通信、信号控制等广泛领域。研制户外电子设备机柜也1户外机柜的尺寸标准就成为结构设计的一个新课题。与控制室内相比,户外设备工作在一个严酷得和其它电工电子设备一样,户外设备的机柜也多的工作环境中,一般说主要有以下影响因素:必须执行一定的尺寸系列标准,才能实现设备的标(a)气候条件准化、系列化,在涉及设备内外安装尺寸时保证设备温度,湿度,太阳辐射,风,凝露,降水(雨,雪,冰具有互换性、兼容性。雹)。对于户外设备的机械结构尺寸,国际电工委员(
4、b)生物条件会制定了三个标准,均在最终草案阶段:霉菌,啮齿类动物,鸟类,昆虫和蚂蚁。(a)IEC61969-2《户外机箱及机柜的协调尺(c)化学活性物质条件寸》;盐雾,工业生产和车辆排放产生的二氧化硫,硫(b)IEC61969-2-1《户外机柜尺寸详细规化氢,氯气,氨气等。范》;(d)机械活性物质条件(c)IEC61969-2-2《户外机箱尺寸详细规砂,灰尘。范》。(e)机械条件上述几个尺寸标准的外部尺寸源于IEC60917振动和冲击。-2(25mm)模数,而内部尺寸同时满足IEC60917-(f)电磁环境条件2及IEC297-3(19英寸系列)两种模数系列的插箱外界
5、电磁干扰,雷电,静电。安装。IEC61969-2-1《户外机柜尺寸详细规范》具收稿日期2000-02-23第4期张钰:户外机柜结构设计中应考虑的问题13体规定了户外机柜的高度、宽度和深度的外形及内外,有些固体物质还会与空气、水份或其它物质发生部尺寸:化学作用,引起酸性或碱性反应而产生腐蚀。某些绝总高度(H)=有效高度(H1)+175+n×400热性物质附着于冷却系统,会影响系统的散热。固体(mm)物质中的导电尘埃沉积于电路会产生短路,而绝缘总宽度(W)=有效宽度(W1)+165+n×600体又会积聚电荷对电路形成干扰。(mm)国标GB4208-93(等效于IEC529
6、-89)《外壳总深度(D)=有效深度(D-(D1+D2))+100防护等级的分类》从防异物进入和防水两方面规定+n×300(mm)了电气设备外壳的防护等级,其中防异物进入的5注:三式中400、600、300分别为高度增量、宽度增级的“防尘”,其要求是:“不能完全防止尘埃进入,但量、深度增量。进入的灰尘量不得影响设备的正常运行,不得影响机柜高度尺寸从1000起,以400mm为增量,有安全”。1000、1400、1800、2200四档。防止雨水的侵入当然是户外机柜密封的另一重机柜宽度尺寸从700起,以600mm为增量,有要目的,雨水进入机柜对电子设备的危害是众所周700、
7、1300、1900三档。知的。在《外壳防护等级的分类》标准中,5级防水等机柜深度尺寸从400起,以300mm为增量,有级的解释为“防喷水”,“向外壳各方向喷水无有害影400、700二档。响”。对该等级的试验项中规定了2.5～3mm距离标准规定把手、门锁等附件允许超出机柜外形用规定的喷嘴在流量12.5L/min条件下每平方米尺寸以外最大尺寸为25mm。喷水时间约1min,试验持续时间最少3min。由上面三个公式可见,外形尺寸与有效尺寸之户外机柜的密封作用还在于有效地防潮湿、防间,高度方向上有175mm差值,宽度方向上有盐雾、防霉菌、防止昆虫进入,同时也
