电气箱的安装板和 DIN 导轨布局

从安装板开始

安装板（也称为背板或副面板）是设备通过螺栓固定的可拆卸板。它通过螺柱与背板保持间距，并避开侧壁和门法兰，因此其尺寸始终小于电气箱内径。这就是您的布局区域。

以我们目录中的一个产品为例：24 × 20 × 8 英寸 304 不锈钢壁挂式电气箱，根据其参考图纸，标称内部尺寸为 606.6 × 505.0 × 200.2 mm，安装板尺寸为 545.6 × 444.0 mm（约 21.5 × 17.5 英寸），从安装板表面到闭合门内侧的可用深度为 184.9 mm。每个 NEMA4 Enclosure 壁挂式电气箱均配有安装在焊接螺柱上的可拆卸镀锌安装板，因此您可以将其取出，在工作台上完成布局安装后再装回。

请按以下顺序操作：按等比例或在 CAD 中绘制安装板轮廓，布置导轨行并在其间放置线槽，然后根据设备的数据手册尺寸填充导轨行。设备面积之和通常会低估所需空间，因为设备只能安装在整行中，且线槽会占用安装板的大部分空间。尺寸指南 涵盖备用空间和深度；本指南则涵盖布局本身。

符合 IEC 60715 标准的 DIN 导轨

"DIN 导轨" 是用于开关设备和控制设备卡槽安装的标准金属导轨的通用名称。当前标准为 IEC 60715:2017，“低压开关设备和控制设备 - 开关设备、控制设备及附件的标准化导轨机械支撑安装尺寸”。该标准已取代 1981 第一版及其 1995 修订案。常见的型材如下：

导轨通常采用冷轧碳钢，表面经过镀锌或铬化处理。其用途为机械支撑，而非用作母线排，尽管它们可能为设备提供机壳接地连接。IEC 60715 的 2017 版本指出，导轨用于保护接地的电气功能由相关产品标准涵盖，因此除非说明书明确说明，否则不要假设导轨可以为设备接地。有关如何将导轨和安装板连接到保护接地端的方法，请参阅电气箱的接地与等电位连接。

使用机螺钉通过攻丝孔或螺柱上的螺母，沿长度方向将每条导轨固定在安装板上；除非设备手册另有规定，否则请保持导轨水平。某些设备对安装方向敏感：某 DIN 导轨电源制造商要求输入端子位于底部，若采用其他方向安装，则需降低输出电流。

导轨排与线槽

经典的布局交替使用轨道行和带孔的线槽，电源输入和主断路器位于一端，现场端子排靠近电缆入口。为每行留出足够的空间以容纳其设备，加上端部挡块和备用位置。 逐步面板布局审查将工作按顺序排列：首先处理电缆入口和大型设备，然后是端子访问和气流，隔离，接地，分支保护和现场端子。

• 线槽填充率。 一家布线线槽制造商在其所有填充表中将最大电线填充率设定为线槽内部横截面的 50%，引用了 NFPA 79-2012 第 13.5.2 节“导线管（线槽）的填充百分比”，并解释由于圆型电缆之间的空气间隙，实际填充率仅为 50%。请将 50% 作为成品控制柜的上限，而非首日设计的目标。
• 线槽材质。 同一家制造商指出，根据 NFPA 79-2015 第 13.3.1 节，只有由阻燃材料制成的非金属线槽才允许在电气箱内部使用，其阻燃性由 IEC 60332-1 测试定义。
• 预留空间。 控制柜工程师通常将 20 至 25% 的预留空间视为标准配置。请在可能进行增补的行中，保留足够的导轨和线槽容量。
• 弯曲余量。 大尺寸导体在端子处需要弯曲空间；NEC 312.6 规定了机柜和开孔盒的弯曲余量。请在主电源端子处预留最大的空间。

设备间隙应参考设备手册

电源、驱动器、PLC 和计算机需预留散热及接线空间。这些数值因产品和框架尺寸而异，请查阅各产品手册。例如，一份 24 V DIN-rail 电源数据表要求：

• 40 mm 上方，20 mm 下方，5 mm 左右两侧；
• 15 mm 两侧，当相邻设备为热源（如另一电源）时；
• 仅当设备持续负载低于 50% 时，侧边间隙可降至零；
• 气流或通风网格不得受阻。

设备上方和下方的空间通常是线槽运行的位置，因此请检查线槽边缘是否位于净空区之外，而非区内。纠正拥挤的控制面板布局 详细介绍了一个电源被线槽包围的实际案例，并解释了为什么修剪线槽或增加风扇无法恢复净空。净空距离在整行中会累积：四台电源排成一列时，侧边间隙消耗的宽度比人们预期的要多。

热区：高处与低处布置

热空气会在封闭的电气箱顶部聚集。《Control Design》杂志的应用工程师提出了以下布局规则：

• 将热敏感组件安装在温度较低的电气箱底部，并尽可能远离发热组件。
• 将发热设备集中放置，以便于热量管理。
• 尽可能将变压器、电抗器和驱动器等发热组件安装在机柜外部。
• 请遵循组件制造商建议的间距，并尽可能减少组件对气流的阻碍。使用将导轨抬离安装板的隔离柱，或将设备安装在侧壁上，可以增加空气流通空间。

在密封的 NEMA 4X-type 电气箱中，热量必须通过箱壁散发，因此布局无法补救电气箱对负载而言过小的问题。请先使用 电气箱热计算 核对总量，再利用布局将热点远离对温度敏感的部件。

保持电源线与信号线分离

噪声会从电源布线耦合到与其并行的信号和通信电缆中。一家主要自动化制造商广泛使用的布线和接地指南（1998 版）将导体分为以下类别：第 1 类用于控制和交流电源，第 2 类用于模拟、低功耗数字和通信电缆，第 3 类用于电气箱内系统组件之间的互连。对于第 2 类电缆，它给出了与第 1 类导体的这些最小距离：

同一指南规定，必须跨越电力线的信号电缆应以直角交叉，且其间距仅用于抗干扰：安全由当地规范管辖。在一个电气箱内，这通常意味着模拟和网络电缆应使用独立的线槽，并位于导轨与电力布线相对的一侧，且现场端子应按类别分组。若设备自身的端子间距小于规定间距，指南允许此类情况。

门上设备及带电部件

安装在门上的按钮、指示灯、选择开关、仪表和显示器会延伸至电气箱内部。关门时，它们必须避开安装板上的所有设备，且其布线在铰链侧需要留有柔性回路。请根据可用深度测量每个设备在门后的深度，并将安装板上的高大设备远离门后设备所在的区域。开孔与电缆接头指南涵盖了 22 和 30 mm 操作器以及 HMI 开孔的孔径。

当门打开时，门内侧的带电端子也会造成触摸危险。根据测试实验室对 NFPA 79-2024 的摘要，第 6.2.3.1 条款的明确范围明确包括安装在门或盖内表面的带电部件；当 12.5 mm (1/2 in) 关节式测试手指无法触及这些部件时，即判定防护装置有效；新增的第 6.2.3.1.1 条款要求，即使通过钥匙、工具或联锁断路器控制访问，也必须提供防止无意直接接触的保护。防触电端子、护罩和屏障可解决此问题。如果设备安装在导电门上，还需要跨接线；请参阅 接地指南。

内外维护空间

一个合适的布局，必须确保操作人员能够进行维护。在内部，请留出足够的空间，以便用螺丝刀触及每个端子螺钉、读取标签，并在不拆卸相邻设备的情况下更换设备。在外部，请检查门开启半径以及电气箱前方的操作空间。NEC 110.26(A)（2020 和 2023 版本）要求在可能需要带电检查、调整、维修或维护的设备前方留出操作空间，包括至少 90 度的设备门开启角度；深度要求取决于电压和现场条件。我们示例中的 24 × 20 × 8 英寸电气箱在参考图纸上的门开启半径为 511.3 mm（约 20.1 英寸）。请核实您当地管辖部门所执行的版本。

下单前，请将布局叠加到任意产品页面参考 CAD 中的安装板轮廓上，与门深度核对，并预留导轨和导线槽空间。定制电气箱规格指南列出了无目录尺寸合适时需提供的内容。

常见问题

来源

1. IEC 60715:2017，低压开关设备和控制设备尺寸 - 导轨上的标准化安装（标题、版本、技术变更）
2. Wikipedia，“DIN rail”（仅限型材标识、材料和机械支撑）
3. Panduit, 全面的布线线槽解决方案, WDSG03（根据 NFPA 79 13.5.2 填充率为 50%，根据 NFPA 79 13.3.1 采用阻燃线槽）
4. PULS, CS5.241 24 V DIN 导轨电源数据手册（安装间隙、安装方向）
5. 控制设计，“拥挤的控制柜：热烈讨论”（组件布局与散热）
6. 控制设计，“专家解读控制柜外壳的最佳实践”（预留空间）
7. Rockwell Automation，《工业自动化布线与接地指南》，出版物 1770-4.1（导体类别与间距）
8. Intertek, NFPA 79-2024 更新, 第 3 部分 (门上的带电部件, 条款 6.2.3.1 和 6.2.3.1.1)
9. NFPA 70, 《国家电气规范》（免费只读访问）：110.26, 312.6
10. EC&M，“NEC 工作间隙要求” (110.26 开门宽度)