在电气系统中,电气控制柜的电缆装配工艺至关重要,它直接影响着电子设备的性能和稳定性。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。
线扎的加工工艺
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,连接的导线数量众多且布局复杂,如果不进行整理,整个布线会显得杂乱无章,不仅不美观,还会给后续的检查、测试和维修工作带来极大的困难。为了简化装配结构,减少占用空间,便于操作,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)。这种方式可以将布线和产品装配分开,实现化生产,有效减少错误,从而提高整机装配的安装质量。
线扎的走线要求
不要将信号线和电源线捆绑在一起,因为信号线和电源线的信号特性不同,捆绑在一起容易产生信号干扰,影响设备的正常运行。
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,以避免射频信号对其他线路的干扰。
导线束不要形成回路,因为回路会使磁力线通过环形线,产生磁、电干扰,影响设备的稳定性。
接地点应尽量集中在一起,以保证它们是可靠的同位地,确保接地效果,提高设备的安全性。
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,同时也可避免增加更换元器件的难度。
尽量走短距离的路线,转弯处取直角以及尽量在同一平面内走线,这样可以减少导线的长度,降低信号传输的损耗。
扎制线扎的要领
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。
线扎拐弯处的半径应比线束直径大 2 倍以上,以保证导线在拐弯处不会受到过度的弯曲应力,避免导线损坏。
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。
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。
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。
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。绑线节或扎线扣头应放在线束下面不容易看见的背面。
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。

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。
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。

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。



线束绑扎方法
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。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。

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。

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。

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。
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。

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,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。


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。
非屏蔽电缆与插头、插座的安装
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。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。

屏蔽电缆与插头、插座的安装
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,在后环外缠棉线并涂漆。

快卸插头座的安装
先将各导线端头处理好。拧下插头座的尼龙套,将每根导线套上套管,把卸下的尼龙套套过导线。在各导线焊接完毕后,把尼龙套拧上,将导线排列整齐,浇注常温熟化有机硅。待有机硅凝固后,放好套管,用棉线绑扎线束,涂上清漆。

综上所述,电气控制柜中电缆装配工艺涉及多个环节,每个环节都有其特定的要求和注意事项。只有严格按照工艺要求进行操作,才能确保电缆装配的质量,提高电气设备的性能和可靠性。