电气控制柜中电缆装配工艺讲解

电气圈

2021年7月9日 11:32

1、概述

电子设备系统、分系统之间电气连接用的连接电缆，是由各种绝缘电线、屏蔽线和电连接器组成。由于很多电缆工作在电子机箱、机柜的外面，没有固定安装，易受各种机械损伤，破坏电气连接，因此，电缆装配有其特殊要求。

2、线扎的加工工艺

2.1 必要性

电子设备的电气连接主要依靠各种规格的导线来实现。在一些较复杂的电子设备中，连接的导线多且复杂，如果不加任何整理，就会显得十分混乱，即不美观也不便于查找。为了简化装配结构，减少占用空间，便于检查、测试和维修等，常常在产品装配时，将相同走向的导线绑扎成一定形状的线扎（又称线把、线束）。采用这种方式，可以将布线和产品装配分开，便于专业生产，减少错误，从而提高整机装配的安装质量。

2.2 线扎的走线要求

a) 不要将信号线和电源线捆绑在一起，以防止信号相互干扰；

b) 输入、输出的导线不要排在一个线束内，以防止信号回授。若必须排在一起时，应使用屏蔽导线。射频电缆不排在线束内，应单独走线；

c) 导线束不要形成回路，以防止磁力线通过环形线，产生磁、电干扰；

d) 接地点应尽量集中在一起，以保证它们是可靠的同位地；

e) 导线束应远离发热体并且不要在元器件上方走线，以免发热元器件破坏
导线绝缘层及增加更换元器件的难度；

f) 尽量走最短距离的路线，转弯处取直角以及尽量在同一平面内走线

2.3 扎制线扎的要领

a) 扎线前，应先确认导线的根数和颜色，以防止扎制时遗漏导线，同时便于检查线扎的错误。

b) 线扎拐弯处的半径应比线束直径大2倍以上。

c) 导线长短要合适，排列要整齐。从线扎分支处到焊点间应有10～30mm的余量，扎制导线时不要拉得过紧，以免因振动将导线或焊盘拉断。

d) 不能使受力集中在一根导线上。多根导线扎制时，如果只用力拉其中的一根线，力量就会集中在导线的细弱处，导线就可能被拉断。另外，当力量集中在导线的连接点时，可能会造成焊点脱裂或拉坏与之相连的元器件。

e) 扎线时松紧要适当。太紧可能损伤导线，同时也造成线束僵硬，使导线容易断裂。太松会失去线扎的效果，造成线束松散或不挺直；

f) 线扎的绑线节或扎线搭扣应排列均匀整齐。两绑线节或扎线扣之间的距离L应根据整个线扎的外径D来确定，见表1。绑线节或扎线扣头应放在线束下面不容易看见的背面。

表1 绑扎间距

2.4 线扎图

线扎图是按线束比例绘制的，包括线束视图和导线数据表及附加的文字说明等。实际制作时，要按图放样制作胎模具，如图所示。

图1 制作线扎的配线板

2.5 线扎的分类

线扎有软线扎和硬线扎两种，由产品的结构和性能决定。

1）软线扎

一般用于产品中各功能部件之间的连接，由多股导线、屏蔽线、套管及接线连接器等组成，一般无需捆扎，只要按导线功能进行分组，将功能相同的线用套管套在一起。图2为某软线扎的外形图，图3和表2是图2所示软线扎的接线图和接线表，它们确切地表述出线束的所有参数。

图2 软线扎外形图

图3 软线束接线图

表2 软线束接线线表

2）硬线扎

硬线扎多用于固定产品零部件之间的连接，特别是在机柜式设备中使用较多。它是按产品需要将多根导线捆扎成固定形状的线束，这种线扎必须有实样图，如图4所示，对应的接线线表如表3。

图4 硬线扎图示例

表3 硬线扎示例接线线表

3 线束绑扎方法

3.1 线绳捆扎法

线绳捆扎法是指用线绳（如棉线、亚麻线、尼龙线等）将多根导线捆绑在一起构成线束的方法。具体方法见图5所示。线束绑扎完毕，应涂上清漆，有时也只在各线节处涂清漆。

(a) 起始线节的打结

(b) 一般中间线节的打结

(c) 只绕一圈的中间线节打结

对于较粗的线束或带有分支线束的复杂线束，各线节的圈数应适当增加，特别是在分支拐弯处应多绕几圈线绳。如图所示。

(a) 向接线板处的分支线的打结

(b) 两分支线合并成一支线的拐弯处的打结

(c)一分支线拐弯处的打结

3.2 专用线扎搭扣法

专用线扎搭扣法是指用专用线扎搭扣将多根导线绑扎的方法。扣接法捆扎线束，既可以用手工拉紧，也可以用专用工具紧固。常用的线扎搭扣及扣接形式如图7所示。

图7 线束线扎搭扣的形状及捆扎法

3.3 胶合黏接法

胶合黏接法是指用胶合剂将多根导线黏接在一起构成线束的方法，用于导线数量不多的小线扎绑扎方法。如图8所示。

图8导线黏接在一起构成线扎

3.4 套管套装法

套管套装法是指用套管将多根导线套装在一起构成线束的方法，特别适合于裸屏蔽导线或需要增加线束绝缘性能和机械强度的场合。使用的套管有塑料套管、热缩套管、玻纤套管等，还有用PVC管来做套管的。现在又出现了专用于制作线束的螺纹套管，使用非常方便，特别适合于小型线束和活动线束。

3.5 塑料线槽排线

有些大中型设备用塑料线槽排线。线槽固定在机箱上，槽两侧有很多出线孔，将准备好的导线一根一根排在槽内，可不必绑扎。导线排完后再盖上盖，也很整齐。参见图9所示。

图9 塑料线槽排线

3.6 经常活动的线束处理

经常活动的线束应拧成150左右的角度，如图10a所示。这样做的目的是线束弯曲时各导线受力均匀。为了防止磨损，可在线束外加缠聚氯乙烯胶带，也可用尼龙卷槽绕在活动线束上，如图10b所示。

(a)线束扭成150角

(b)线束加尼龙卷槽

4 电缆与插头、插座的连接

各导线在焊接到焊片之前所留长短应合适，电缆线束在插头座上不能产生自由松动现象，电缆线束的弯曲半径不得小于线束直径的两倍，在插头座根部的弯曲半径不得小于线束直径的五倍，以防止电缆折断。

4.1 非屏蔽电缆与插头、插座的安装

如图，在3处将绵织套剪去适当一段，用棉纱线绑扎，涂以清漆，再套上橡皮圈2。将插头座拆开，把后环先套在电缆上。将每根导线套上绝缘套管，分别焊接到各焊片上，焊完之后将套管推到焊片上。最后安装插头座外壳，拧紧螺钉，旋好后环。由于橡皮套紧紧卡在线束与后环之间，使线束不宜松动。

非屏蔽电缆在插头座的安装（1－绝缘套管 2－电缆用橡皮圈 3－用棉纱线绑扎并涂清漆）

4.2 屏蔽电缆与插头、插座的安装

如图，先剪去适当长度的屏蔽层，用浸蜡棉线或亚麻线、尼龙线等绑扎线束。拆开插头座，将后环套在电缆上，然后将一圈垫纸套过屏蔽层，使屏蔽层端线均匀散开，焊在垫圈上。把绝缘套管套在各导线上，将导线分别焊接在各焊片上。焊完之后把套管推到焊片上，再安装拆下的外壳，紧固好螺钉，将后环拧在一起，最后在后环外缠棉线并涂漆。