电气密封箱名词解释(产品标准 常用材料 应具备的性能特点)

电气密封箱的材料

电气密封箱的发展状况

设计时应考虑的问题

电气密封箱名词解释

电气密封箱: 用作保护电子、电器元件及配件等的外壳。

英文名称: Electric Enclosrue

产品标准

IEC 62208：2002/EN 62208：2003

标准的中文名称：《低压开关设备和控制器装配的空转外壳-一般要求》

标准的英文名称：Empty enclosures for low-voltage switchgear and controlgear assemblies - General requirements

常用材料

ABS、PC、PC/ABS、PS、AlSi、GRP、304不锈钢

应具备的性能特点

防水防尘、优秀的抗冲击性能、良好的耐腐蚀性能、抗紫外线耐老化性能、阻燃、低烟、无卤素、完全绝缘、重量轻、易加工等特点。

电气密封箱的材料

目前世界上生产标准电气密封箱的原材料主要有：ABS工程塑料、聚碳酸酯(PC)、PC/ABS、玻璃纤维增强聚酯、不锈钢。根据不同的现场环境，用户可以选择满足现场使用要求的材料。

ABS工程塑料：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，简称ABS)是一种通用型热塑性聚合物，ABS性能特征：刚性好、冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良，易于加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装、着色，还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能。由于ABS的特性结合了其三种组分的特点，使其具有优良的综合性能，成为电器元件、家电、计算机和仪器仪表首选的塑料之一。

聚碳酸酯(PC)材料：聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。

PC/ABS材料：聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯（Polycarbonate）和聚丙烯精（ABS）合金而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线（UV）等性质，可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。

玻璃纤维增强聚酯材料：GRP：Fiberglass Reinforce plastic, 也写为 FRP，中文名称：玻璃增强热固性塑料或玻璃钢。它是一种复合材料，包含基体和增强体两部分。GRP材料的基体是树脂, 起粘结作用，树脂（resin）是一种热固性塑料。GRP材料的增强体是玻璃纤维，起增强作用。GRP具有良好的电绝缘性能和粘结性能，较高的机械强度和耐热性，可纺织性，耐一般酸碱及有机溶剂，耐霉菌。成型收缩率小，体积收缩率1%~5%，加入固化剂后须加压加热成型，也可在接触压力常温固化。 PC，ABS是通用性工程塑料，同时是热塑性塑料。 所以他们的区别就是热固性塑料和热塑性塑料的区别，应该很明显。 至于PC和ABS的区别，PC透明度高但价格贵，ABS耐溶剂性能好易加工。

不锈钢材料：产品牌号有:SUS310S、316L、316、304、304L、309、305、314、303、321、301、202、201等。 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。 303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。 304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 304N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。 305和384 不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。 308 不锈钢用于制作焊条。 309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性． 316和317 型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。 321、347及348 是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。3 48是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。

电气密封箱的发展状况

国外发展状况：主要品牌有FIBOX、ENSTO、HENSEL、MECANO、RITTAL、HIBOX、HOFFMAN等品牌，产品类别各有不同。工程塑料类电气密封箱产品要以芬兰FIBOX为主导。

国内发展状况：主要品牌有SRBOX。目前SRBOX产品的整体性能处于国内领先水平，产品通过南德TUV认证和CE认证，并且通过第三方工厂检查。

设计时应考虑的问题

1. 材料的选择：目前的电气密封箱产品主要应用领域是环境相对恶劣的工业环境及露天环境，并且已经普遍的应用于大多数的工业生产环境及市政建设中。从产品安全性能方面考虑时应考虑材料的抗冲击性能、静载荷强度、绝缘性能、*无毒性*、抗老化性能、耐腐蚀性能、阻燃性能。（无毒性能已受到广泛的关注，主要是因为如果防水接线盒产品在遇到火灾的情况下，燃烧时不会释放有毒有害气体，一般在火灾发时往往因吸入大量有毒气体而死亡的占大多数。

2.结构设计：应考虑防水接线盒的整体强度、美观、易加工、易安装和可回收再利用。目前国际主流厂商生产的防水接线盒产品内是不含有任何金属配件，这样可简化产品的回收过程。但现在国内大多数生产厂商所选用的材料不同，材料抗糯变性能不佳，一般都在防水接线盒内的安装承窝中装有黄铜嵌件以增加安装强度，这样对于材料回收过程会增加时间与费用。如果选用正规厂商提供的高性能指标的原材料可解决此类问题。

3.壁厚：一般在设计产品时考虑产品整体成本时应尽可能在满足产品抗冲击性能和抗糯变性能时，尽量降低产品壁厚，国际上的防水接线盒在设计时，ABS和PC材料产品壁厚一般是在2.5~3.5之间，玻璃纤维增强聚酯一般是在5~6.5之间，压铸铝材料产品的壁厚一般是在2.5~6之间。材料壁厚在设计时应满足大部份元器件和配件的安装要求。

4.密封胶圈材料的选择：对于防水接线盒产品，常用的密封胶圈材料有：PUR、EPDM、Neoprene、Silicon。选择密封胶圈时应考虑温度范围、抗张力、伸缩率、硬度、密度、压缩率、耐化学性。

表1.密封胶圈材料物性比较表

试验项目　单位　PUR　EPDM　Neoprene　硅(Silicon)

温度范围　°C　-50~130　-50~120　-40~100　-60~170

抗张力　Mpa　0.4　13　8　9.4

伸缩率　%　110　300　250　540

硬度　Shore A　12　65　66　52

密度　g/cm^2　0.33　1.12　1.6　1.15

压缩率　%　5　20　35　14表2.密封胶圈材料耐化学性比较表

化学品　PUR　EPDM　Neoprene　硅(Silicon)

中性盐　★★★　★★★　★★★　★★★

弱酸　★★　★★★　★★　★★

强酸　★　★★　★　★

弱Alkalis　★★　★★★　★★　★★

强Alkalis　★　★　★★　★

石油　★　★　★★　★

液压油　★★★　★　★★　★

醇　★★　★★★　★★★　★★★

冷却流体　★★　★★★　★★　★★★★★★★= 卓越 ★★= 优秀 ★= 弱 5.固定防水接线上盖的螺钉材料：在防水接线盒上盖与底座结合时关键的部件是螺栓，螺栓材料的选择也非常关键，一般常用的材料是PA（尼龙）或PA合金，也可以使用不锈钢自攻螺钉。上盖螺钉在设计时应考虑结构强度，因不同用户的使用方式不同因满足多种使用要求，譬如：电动螺丝刀安装、手动安装等要求，在设计时应考虑螺钉的扭矩力。