电气控制柜中隔振系统的设计要求

刘相龙

（山东胜利通海集团东营天蓝节能科技有限公司，山东 东营 257200）

0 引 言

电气控制柜作为电气自动控制系统的重要组成部分，是系统功能实现的基础。近年来，随着电气化自动控制技术的不断提升，其应用领域也更加广泛。电源与开关是电气控制柜的重要组成部分，同时还包括负责配电和线路保护。自动控制柜功能的实现，不仅需要依赖断路器和接触器，同时还会用到继电器、变频器、PLC和接线端子等各种电子元件。通过将各种电气元件有效组合至电柜内部，实现对设备功率大小及其数量多少的有效控制。其中，隔振系统能够最大程度保障电气控制柜的安全可靠运行，是电气控制柜设计的重要环节。因此，为满足新时代背景下电气设备的发展要求，需对隔振系统的设计进行探讨与分析。

1 隔振系统的必要性

电气控制柜作为一种组合类型的设备，在机械环境作用下，易受到各种因素的影响，尤其是在航空飞机、舰船以及列车上，控制柜内部经常受到震动和冲击，容易对结构件和零器件造成影响，只有有效消除这些干扰因素，方能保证电气控制柜的安全稳定运行。隔振系统在电气控制柜中具有非常重要的地位，对电气设备的使用年限有着重大影响。因此，探讨电气控制柜中隔振系统的设计意义重大，可提升电气行业的发展水平[1]。

2 冲击和振动对电气控制柜造成的危害

在外界运行环境下，电气控制柜如受到干扰会出现共振效应，倘若这种振动活动过于频繁，还会形成大的振幅。电气设备受速度和振幅的影响过大，在超过正常值后，或单纯因外部冲击力的影响，皆会导致电气控制柜无法正常发挥功能。此外，在长时间使用后，电气控制柜中各设备材料会由于超负荷运用，或因外界冲击力和振动因素的影响，内部元件出现损坏，影响价值发挥。

在隔振系统设计过程中，若未做到有效考虑外部因素与机械环境对设备元件造成的影响，会导致设备出现故障和损坏。此外，不科学的设计流程也会使隔振系统的功能发挥受限。因此，加强对隔振系统的设计研究意义重大，为确保电气控制柜的质量，必须要注重隔振系统的设计。隔振系统设计和机柜设计是电气控制柜抗冲击力设计的主要组成。

3 隔振系统设计

对电气控制柜而言，完全消除运行过程中机械环境的影响是不可能的。因此，消除振源非常关键。避免振源对电气设备运行造成的影响与干扰，必须要重视隔振系统的设计，通过科学合理的设计规避外界影响因素对电气控制柜造成的影响[2]。

3.1 分析隔振原理

隔振系统的设计主要采用强迫振动理论，在基础隔离激振传递振幅中存在一定的规律性，需要依照传递曲线对频幅效应特性进行系统分析，如频率比用γ来表示，隔振传递率用η来表示，阻尼比用D表示。隔振系统可放大基础激励振幅运动作用，进而形成共幅，此时会出现大约等于1的峰值。在共振效应发生时，阻尼比对振幅的幅度极值有着决定性的作用，为使共振峰值得到有效减低，必须增大阻尼比比值。此外，振动减弱会使隔振系统产生隔振现象。

3.2 隔振系统设计要点

在电气自动控制柜隔振系统设计过程中，需要充分考虑控制柜的结构和外形，保证其支撑方式更加科学，具备良好的刚度。为避免负荷影响造成电气控制柜出现变形与弯曲，不应将隔振器间距设计为过大，必须要确保各支承点能够均匀负载。同时，需要对隔振器进行不同型号和强度的合理选择，依照实验测试结果在一定范围内对其实施有效调整，在标注载荷值后，方可生产采购，并确保隔振器载荷的刚度与之相符。此外，还应充分参考非耦合环境下隔振器在支撑方式上的布置情况，在中心层面安装隔振器时，若设备重心偏高，可采取措施降低重心，在确保设备重量的前提下，提高底部质量，并在其侧面和背面增设隔振器，减轻耦合振动的强度，降低其出现频率，增强设备在外界运行环境中的动态稳定性。隔振器在机械环境下自身性能的优越性，是确保设备正常运行的关键。必须在充分考虑隔振性能和隔断冲击性能的前提下，科学选择隔振器，并充分考虑电气设备的复杂条件与运行过程中的最大加速度，科学地设置阻尼值。

考虑到阻尼比规律特性与固有频率是隔振器运行中固有的特点，若阻尼比在共振区发生较大，便不会出现共振现象。然而，如果阻尼比在隔振区发生较小，会导致传递率降低，呈现出较好的阻断冲击和隔振效果。依照上述原理，在电气控制柜隔振系统设计过程中应注意如下要求：（1）必须符合外部环境使用条件，具有很好的抗腐蚀性和良好的动态稳定性；（2）确保隔振器载荷受力均匀，在选择隔振器型号时，以高质量产品为首选；（3）若各支点载荷承受较大，应保持相等的隔振器挠度，保证电气控制柜水平效果良好，提升其隔振能力；（4）在充分考虑相关参数的前提下选择隔振器，保证设备性能，倘若制定宽泛的基础激励频率范围，可选择“无谐振”特性的隔振器。

4 结 论

在电气控制柜中隔振系统起着异常关键的作用，对其机械运动相关原理分析，在隔振系统的各种问题的应对方面意义重大。鉴于电气控制柜易受到多方面因素的影响，全面展现其动力学模型关系存在很大的难度，但可以做到科学准确地验证隔振系统的设计，从而有效获取数据信息。因此，相关人员要重视隔振系统的设计，在实际运行中积累经验，从而提升设计水平，保障设计质量。