資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。Q/UTSUT斯達康通訊有限公司企業(yè)標準Q_UTSB_006A19″標準機柜結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范Themechanicalcriterionof19inchnormalcabinetsdesigning-11-15發(fā)布UT斯達康通訊有限公司發(fā)布RevisionHistoryRevision#AuthorReviewedByDescriptionOfChangeIssuedBy/DateA.0XujianhuaNewstandarddocumentUTStarcomProprietaryNotforuseordisclosureoutsideUTStarcom,Inc.oranyofitssubsidiariesExceptunderpriorwrittenagreement.IntendedAudience: H/WGroup,QualityAssuranceGroup&InternalAuditors.Thisdocumentiscontrolledelectronicallyandanyhardcopyshouldbeconsidereduncontrolled.ThisdocumentisownedbyHZofMechanicalDevelopmentProcessTeamChairperson.

前言本標準制訂的目的,主要是為了適應公司日益全球化發(fā)展的需要,也是為了增強公司機柜可互換性、提高公司機柜設(shè)計效率和質(zhì)量、降低公司機柜研發(fā)和生產(chǎn)成本的需要。本標準主要以IEC標準為主,參照了ETSI、NEBS標準對機柜性能部分的要求及NEBS標準對機柜工程安裝的要求。標準起草:徐建華

目次TOC\o"1-2"\h\z1 范圍 12 引用標準 13 術(shù)語定義 23.1 設(shè)備實體(equipmentpractice) 23.2 機柜(cabinet) 23.3 機架(rack) 23.4 插箱(subrack) 23.5 機箱(chassis) 23.6 插件(plug-inunit/model) 23.7 機柜高度(cabinetheight) 23.8 機柜寬度(cabinetwidth) 33.9 機柜深度(cabinetdepth) 33.10 協(xié)調(diào)尺寸(co-ordinationdimension) 34 機柜設(shè)計的總原則 35 機柜的分類及特點 35.1 按照使用環(huán)境分類 35.2 按照拼裝式方式分類 36 機柜的基本組成 46.1 頂圍框、底座、外柱的設(shè)計 46.2 前門、后門的設(shè)計 46.3 左、右側(cè)板的設(shè)計 56.4 安裝柱的設(shè)計 56.5 導軌的設(shè)計 56.6 擱板的設(shè)計 56.7 銘牌的設(shè)計 56.8 支撐腳的設(shè)計 66.9 腳輪的設(shè)計 66.10 吊環(huán)的設(shè)計 67 機柜設(shè)計的基本要求 67.1 機柜的外形尺寸、裝配尺寸及機柜并架要求 67.2 機柜的剛度、強度和重量 67.3 機柜的走線要求 67.4 機柜使用的熱環(huán)境及散熱能力 67.5 機柜的電磁兼容能力 77.6 防雷擊性能要求 77.7 機柜的防振等級要求 77.8 機柜穩(wěn)定平衡的最大角度要求 77.9 機柜的防塵要求 77.10 機柜的包裝運輸要求 77.11 機柜的工程安裝要求 77.12 機柜三防設(shè)計要求 77.13 機柜的工業(yè)造型設(shè)計要求 77.14 機柜的人機工程設(shè)計要求 77.15 機柜的防水等級要求 77.16 機柜的生產(chǎn)成本要求 88 機柜設(shè)計的基本準則 88.1 熱設(shè)計準則 88.2 靜電防護設(shè)計準則 88.3 EMC設(shè)計準則 88.4 ”三防”設(shè)計準則 98.5 維修性設(shè)計準則 98.6 互換性設(shè)計準則 108.7 可達性設(shè)計準則 108.8 模塊化設(shè)計準則 108.9 人機工程設(shè)計準則 108.10 防錯誤設(shè)計準則 108.11 標識設(shè)計準則 119 機柜的協(xié)調(diào)尺寸及公差 119.1 外形協(xié)調(diào)尺寸及公差 119.2 內(nèi)部裝配協(xié)調(diào)尺寸及公差 129.3 工程安裝尺寸協(xié)調(diào)尺寸及公差 1410 機柜空區(qū)擋板的設(shè)計 1510.1 空區(qū)擋板的基本尺寸及公差 1510.2 空區(qū)擋板與機柜的裝配 1719″標準機柜結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范Themechanicalcriterionof19inchnormalcabinetsdesigning范圍本標準規(guī)定了公司19″標準機柜結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本尺寸、基本性能及工程安裝要求。本標準適用于公司所有19″標準機柜的設(shè)計,而且自本標準發(fā)布日起,應當嚴格執(zhí)行。在沒有特殊情況下,公司的19″標準機柜的設(shè)計必須依此標準為依據(jù)。引用標準IEC60917-1-98電子設(shè)備機械結(jié)構(gòu)設(shè)計模型化規(guī)則第一部分:總標準Modularorderforthedevelopmentofmechanicalstructuresforelectronicequipmentpractices,Part1:genericstandardIEC60297-1-86482.6(19in)系列Dimensionsofmechanicalstructuresofthe482.6mm(19in)series,PartIEC60297-2-82482.6(19in)系列機械結(jié)構(gòu)尺寸第二部分:機柜和機柜的間距Dimensionsofmechanicalstructuresofthe482.6mm(19in)series,Part1:CabinetsandpitchesofrackstructuresIEC60916-88電子、電工設(shè)備機械結(jié)構(gòu)術(shù)語TerminologyformechanicalstructuresofelectrotechnicalandelectronicequipmentIEC61587-99電子設(shè)備機械結(jié)構(gòu)IEC60917和IEC60927的試驗Mechanicalstructuresforelectronicequipment–testsforIEC60917andIEC60297第一部分機柜、插箱的氣候、機械試驗和安全特性Part1Climatic、mechanicaltestsandsafetyaspectsforcabinets、racks、subracksandchassis第二部分機柜插箱的地震載荷試驗Part2SeismictestsforcabinetsandracksIEC60950-99信息技術(shù)設(shè)備的安全SafetyofinformationtechnicalequipmentETS300119-1-94設(shè)備工程;通訊機柜的歐洲標準第一部分:概述和術(shù)語EquipmentEngineering(EE);Equipmenttelecommunicationsstandardforequipmentpractice,part1:IntroductionandterminologyETS300119-2-94設(shè)備工程;通訊機柜的歐洲標準第二部分:機柜和機架的工程需求EquipmentEngineering(EE);Equipmenttelecommunicationsstandardforequipmentpractice,part2:EngineeringrequirementsforracksandcabinetsETS300119-3-94設(shè)備工程;通訊機柜的歐洲標準第三部分:機柜和機架排列的工程需求EquipmentEngineering(EE);Equipmenttelecommunicationsstandardforequipmentpractice,part3:EngineeringrequirementsformiscellaneousracksandcabinetsGR-63-CORE-網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的系統(tǒng)需求:物理保護NetworkEquipment-BuildingSystemRequirements:PhysicalProduction術(shù)語定義設(shè)備實體(equipmentpractice)電子及機電系統(tǒng)的殼體和安裝件的機械結(jié)構(gòu),它考慮了機械部件、電器連線及電子元件之間的相互適應性。機柜(cabinet)機柜是一種自由站立并獨立支撐的用于電子設(shè)備的殼體,它能夠獨立使用,也可與其它機柜成組使用。機柜可在一側(cè)或多側(cè)裝有門和側(cè)板,以適應不同的用途。機架(rack)用于安裝電氣或電子部件,能自由站立或固定安裝的結(jié)構(gòu)。插箱(subrack)供安裝多個插件和印制板并可裝入機柜、機架等內(nèi)的一種結(jié)構(gòu)箱體單元。機箱(chassis)專為支撐輔助電氣元件而設(shè)計的一種結(jié)構(gòu)箱體單元,也可向插箱一樣插入機柜、機架等內(nèi)。插件(plug-inunit/model)能夠插入機柜、機架或插箱內(nèi)部的,以導軌導向并支撐的結(jié)構(gòu)單元,其包括機械支撐結(jié)構(gòu)、PCB板、接插件、導向柱、帶有插拔器、指示燈、開關(guān)的面板等。機柜高度(cabinetheight)機柜高度指的是機柜在正常工作狀態(tài)下的高度,它不包括支撐腳(或腳輪)、吊環(huán)的高度。附注:IEC60297-2-82種規(guī)定,機柜的高度應包括機柜所附帶的任何腳輪和支撐腳;ETS300119-2-94和ETS300119-3-94規(guī)定,機柜的高度應包括機柜所附帶的任何腳輪和支撐腳。機柜寬度(cabinetwidth)機柜的寬度包括兩種寬度,協(xié)調(diào)尺寸寬度、實際寬度。協(xié)調(diào)尺寸寬度是機柜在工程現(xiàn)場中所要滿足的節(jié)距線(pitchline)的協(xié)調(diào)尺寸(co-ordinationdimension)的值;實際寬度是機柜左右包括側(cè)板及側(cè)板外表面最突出部份的實際距離。有并柜要求的機柜,其實際寬度一定要小于協(xié)調(diào)尺寸寬度;沒有并柜要求的機柜,其實際寬度不能大于協(xié)調(diào)尺寸的寬度。機柜深度(cabinetdepth)機柜的深度定義為機柜的前、后門外表面之間的距離。機柜的實際深度應該小于或等于機柜的協(xié)調(diào)尺寸深度。協(xié)調(diào)尺寸(co-ordinationdimension)協(xié)調(diào)尺寸是一個不帶公差的參考尺寸,主要是用于協(xié)調(diào)機柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)(部)件的安裝配合及機柜、電纜安裝空間。機柜設(shè)計的總原則面積和空間浪費最少的產(chǎn)品排列;產(chǎn)品尺寸的互換性,即就是零件、部件外形尺寸和裝配尺寸的統(tǒng)一性、標準性;產(chǎn)品尺寸的協(xié)調(diào)性及產(chǎn)品的互配尺寸,包括產(chǎn)品的組合、運輸、儲存、安裝等。機柜的分類及特點按照使用環(huán)境分類可分為中心局使用機柜及端局使用機柜中心局使用機柜的設(shè)計特點設(shè)計時重點考慮的是機柜與其它機柜的配合要求,包括EMC、噪音、電纜布線、工程安裝、人機工程,以及盡可能小的物理空間需求。端局使用機柜的設(shè)計特點設(shè)計時重點考慮的是較惡劣的使用環(huán)境。按照拼裝式方式分類可分為整體焊接式機柜和拼裝式機柜整體焊接式機柜優(yōu)點:機柜整體剛度好,電磁兼容性能好,結(jié)構(gòu)簡單。缺點:對焊接工藝技術(shù)要求較高,零、部件互換性差,包裝運輸及工程安裝不方便。符合GR-63-CORE-規(guī)定的機柜應當是焊接式機柜。拼裝式機柜優(yōu)點:可加工性好,零、部件互換性好,包裝運輸及工程安裝方便;缺點:電磁兼容性能較差,整體剛度較差,結(jié)構(gòu)較復雜。機柜的基本組成機柜一般包括頂圍框、底座、左側(cè)板、右側(cè)板、前門、后門、立柱、安裝柱、導軌、擱板、腳輪、底角、標牌、銘牌、吊環(huán)、并柜機構(gòu)、防塵系統(tǒng)、防振系統(tǒng)、布線系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、電磁兼容系統(tǒng)、防雷擊系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等。附注:機柜的以上基本組成部分在機柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要嚴格認真考慮,不需要的應在機柜結(jié)構(gòu)設(shè)計方案上做有關(guān)說明和解釋。頂圍框、底座、外柱的設(shè)計頂圍框、底座、外柱使用螺栓、焊接等工藝方法聯(lián)在一起,形成機柜的基本框架。頂圍框、底座的設(shè)計方法很多,一般有板金沖壓折彎、鋁型材組裝、鑄造等?，F(xiàn)在常見的是板金沖壓折彎和鋁型材拼裝。板金沖壓折彎一般采用2mm厚的冷軋鋼板,并借用螺釘聯(lián)接和焊接等工藝手段固定拼裝而成。立柱一般見2mm厚的鋼板折彎而成,或者采用鋁型材。頂圍框、底座進風口應有一定規(guī)格的防塵網(wǎng),在有EMC要求的情況下,防塵網(wǎng)的選用應當考慮EMC的問題。頂尾框和底座上預留的出線口,在有EMC要求的情況下,也應當考慮EMC問題。用于對機柜進行散熱的風機,有時也能夠設(shè)計安裝在頂圍框和底座內(nèi)。機柜總接地的銅螺栓一般被設(shè)計在機柜的底座上,或者頂圍框上。機柜的頂圍框上一般設(shè)計有吊環(huán),或者安裝吊環(huán)的預留孔。機柜的腳輪、支撐腳以及對機柜進行固定安裝穿膨脹螺栓或螺栓的預留孔一般設(shè)計在機柜的底座上。頂圍框、底座前、后面如果沒有被機柜的前門、后門遮蓋,其前、后面又被稱作機柜的上眉、下眉。根據(jù)機柜工業(yè)設(shè)計的不同要求,機柜的銘牌、告警裝置經(jīng)常被設(shè)計安裝在機柜的上眉上。為了機柜并柜時的統(tǒng)一美觀,機柜上、下眉的寬度應該有統(tǒng)一的規(guī)定。前門、后門的設(shè)計前門是機柜工業(yè)造型設(shè)計的重點研究對象;前門包括門體、鎖緊機構(gòu)、門限位機構(gòu)、鉸鏈機構(gòu)、門禁開關(guān)等。機柜的前、后門能夠設(shè)計為雙開門、單開門。單開門設(shè)計比較簡單,雙開門有利于工程現(xiàn)場空間的有效利用。根據(jù)工業(yè)造型設(shè)計美觀的要求,機柜的標牌也能夠絲印或粘貼在機柜的前門上。根據(jù)電磁兼容設(shè)計、熱設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計的要求,前門能夠被做成多孔門、有機玻璃透明門等。對于多孔門,要考慮防塵措施;對于有機玻璃透明門,要考慮電磁兼容性。GR-63-CORE-規(guī)定門在正常打開狀態(tài)下,其最凸處位置與機柜節(jié)距線的垂直水平距離不能大于150mm。左、右側(cè)板的設(shè)計側(cè)板設(shè)計的要求就是要安裝拆卸方便,因此在側(cè)板的設(shè)計過程中,要求側(cè)板的重量輕,并盡可能采用帶有自動快速定位鎖緊機構(gòu)。側(cè)板經(jīng)常見1~1.5mm的冷軋鋼板折彎而成,為了提高側(cè)板的剛度,側(cè)板上經(jīng)常沖壓或焊接若干根加強筋,側(cè)板也能夠用鋁型材和鋁板拼裝而成。側(cè)板上如果需要沖壓百葉窗孔,應考慮電磁兼容、散熱、防水的要求。根據(jù)機柜使用工程環(huán)境的不同,機柜側(cè)板上也能夠預留過線孔,過線孔一定要加防止電纜磨損的塑料或橡膠過線環(huán)。在有必要的時候,過線孔還應當考慮電磁泄露、防水、防鼠的要求。安裝柱的設(shè)計安裝柱是插箱和機柜的連接機構(gòu);安裝柱經(jīng)常見1.5~2mm的冷軋鋼板折彎而成,也能夠用鋁型材拉出。安裝柱上要求預留浮動螺母安裝孔,具體尺寸系列詳見本標準9.2.1的內(nèi)容。導軌的設(shè)計導軌的作用是使插箱及其它部件按照規(guī)定的方向運動和減少插箱推入和拉出機柜時的摩擦力,以及對設(shè)備內(nèi)部元、器件和接線提供可接近性的條件。導軌可分為滑動摩擦導軌和滾動摩擦導軌;滑動摩擦導軌一般用于重量重、不經(jīng)常拉出推入的插箱,滾動摩擦導軌一般用于重量輕、經(jīng)常拉出推入的插箱;滑動摩擦導軌一般用2mm的冷軋鋼板折彎而成,滾動導軌為行業(yè)標準件,能夠根據(jù)需要選購。為了提高插箱的抗振性,從理論上講,一般情況下導軌是不能夠和機柜的外柱直接連在一起,因此應在機柜結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中靈活考慮。為了減少插箱插入機柜時對機柜沖擊的影響,導軌或插箱的后端,都應設(shè)計抗沖擊裝置(例如使用海綿橡膠等)。擱板的設(shè)計擱板的設(shè)計一般用于在機柜里放置非標準設(shè)備。擱板的設(shè)計一般采用1~2mm的冷軋鋼板,或用鋁型板材和1mm銘牌的設(shè)計銘牌是置于設(shè)備、產(chǎn)品表面,標有產(chǎn)品型號、名稱、商標、機號、性能、規(guī)格、出廠日期,以及以供使用者正確操作、應用諸方面資料,內(nèi)容之類的面牌。按銘牌的內(nèi)容分,可分為如下三種:a)標有產(chǎn)品型號、名稱、生產(chǎn)單位、商標、機號、廠標、性能、規(guī)格、出廠日期等內(nèi)容的面牌,在本標準中定義為第一類銘牌;b)供使用者正確操作、應用的資料,有必要單獨做成面牌時,這種面牌在本標準中定義為第二類銘牌;c)只包括產(chǎn)品名稱和型號或商標的牌,一般位于機器的正面,這種面牌在本標準中定義為第三類銘牌,又稱為標牌。所有用于銷售的產(chǎn)品都應有第一類銘牌和標牌;當一套設(shè)備由幾個分立的機柜組成時,每個機柜上都應有第一類銘牌和標牌。第二類銘牌不是必須有的,可在必要時采用。銘牌的材料可選用:工業(yè)純鋁L1、L2、L3、L4;不干膠類(附注:選用不干膠類材料做為銘牌時,要考慮與機器的工作環(huán)境條件和預計的產(chǎn)品使用年限相配合,防止不干膠類材料在過熱、過冷、潮濕的環(huán)境中脫落、發(fā)霉等);特殊需要也可選用黃銅板H62、H68及其它材料。金屬材料銘牌的厚度尺寸在0.5mm～1.0mm之間選取,不干膠類銘牌的厚度尺寸按實際需要選用。各種銘牌的設(shè)計要根據(jù)公司的有關(guān)規(guī)定及工業(yè)設(shè)計要求設(shè)計。支撐腳的設(shè)計機柜的支撐腳主要用于惡略環(huán)境下地面不平時,機柜的工程安裝。機柜的支撐腳應該具有減振功能和絕緣功能。機柜的支撐腳在機柜底座上的位置要考慮到機柜全配制時重心的位置。機柜的支撐腳應當具有高度能夠靈活調(diào)節(jié)的功能;按照ETS300119-2-94、ETS300119-2-94的規(guī)定,支撐腳可調(diào)節(jié)的高度不能小于25mm。支撐腳與機柜連接的螺紋,在沒有特殊要求的情況下,應統(tǒng)一使用M16的螺紋。腳輪的設(shè)計腳輪為行業(yè)的標準件,可在設(shè)計時根據(jù)不同的需要進行選用。腳輪有萬向和單向之分,也有帶自鎖和不帶自鎖之分;在使用時腳輪有可拆卸和不可拆卸之分。腳輪的選用要考慮到機柜全配制時的重量。腳輪在機柜底座上的位置要考慮到機柜全配制時重心的位置。腳輪在沒有其它特殊要求的情況下,其與機柜相連的螺紋應當使用M16的螺紋。吊環(huán)的設(shè)計吊環(huán)為行業(yè)的標準件,可在設(shè)計時根據(jù)不同的需要進行選用。吊環(huán)和機柜的連接的螺紋,在沒有特殊要求的情況下,應當統(tǒng)一使用M12的螺紋。吊環(huán)在機柜頂圍框上的位置要考慮到機柜全配制時重心的位置。吊環(huán)的選用要考慮機柜全配制時的重量。機柜設(shè)計的基本要求機柜的外形尺寸、裝配尺寸及機柜并架要求機柜的外形尺寸、裝配尺寸在沒有特殊要求的情況下一定要符合本標準9、10中相關(guān)的內(nèi)容。按照ETS300119-2-94、ETS300119-2-94的規(guī)定,機柜并架時,機柜兩側(cè)面能夠無限靠近,可是不能接近。按照GR-63-CORE-的規(guī)定,機柜并軌時,機柜兩側(cè)面的間隙不少于2mm;機柜并軌時,機柜的剛度、強度和重量機柜的剛度是指機柜不能因為外力而變形,機柜的剛度指的是指機柜不能因為外力而破壞;機柜的重量從理論上講是越輕越好,同時注意機柜滿配制時的重心位置,要求在前、后、左、右方向盡量居中,在上、下方向盡量偏下。機柜的走線要求為了用戶的使用方便及其它原因,機柜的走線方式一般分為上走線和下走線;機柜的兩種走線方式在滿足電磁兼容性能的要求下,都要求排列整齊、幫扎牢靠、維修方便,而且盡量使所有電纜不能外露。機柜使用的熱環(huán)境及散熱能力機柜都有一定的使用環(huán)境溫度的要求,同時機柜本身也應當具有一定的散熱能力,比如使用風機、空調(diào)等各種熱交換設(shè)備。按照ETS300119-2-94、ETS300119-2-94的規(guī)定,機柜內(nèi)大于75℃機柜的電磁兼容能力從理論上講電磁波是不能被完全屏蔽的,但如果能屏蔽到不同的等級,對不同電子設(shè)備正常工作的影響就會減小到零;因此通訊行業(yè)不同領(lǐng)域?qū)Σ煌碾娮釉O(shè)備,就有不同屏蔽等級的要求。防雷擊性能要求防雷擊性能主要是指機柜不能因為自然雷電經(jīng)過機柜的各種外部電纜對機柜及機柜內(nèi)部的器件造成不同程度的損壞。機柜的防振等級要求機柜的防振等級有兩方面的要求,其一是在運輸過程中的顛簸,不能對機柜及機柜內(nèi)部的器件造成損壞;其二是在工程安裝好后,不能因為大地的異常振動,而對機柜及機柜的內(nèi)部器件造成損壞。機柜穩(wěn)定平衡的最大角度要求是指機柜傾斜而不受重力影響繼續(xù)傾斜的最大角度。機柜的防塵要求空氣中漂浮有很多帶電的顆粒,如果對機柜不采取防塵措施,這些帶電的顆粒會越聚越多,直到最后直接影響到機柜內(nèi)設(shè)備的正常工作。機柜的包裝運輸要求機柜的包裝一般分為三層,包裝箱、減振泡沫、塑料袋;機柜的包裝設(shè)計要求美觀、防潮(雨)、防顛簸;包裝材料要求環(huán)保、可回收,機柜的運輸方法要求安全可靠。按照ETS300119-2-94、ETS300119-2-94的規(guī)定,機柜包裝后的最大外形尺寸不能大于2500mm*1200mm*900mm。機柜的工程安裝要求在機柜的總體方案設(shè)計中,要考慮到機柜在工程安裝過程中的方便和安全。機柜三防設(shè)計要求在嚴酷的氣候環(huán)境(高溫、高濕、和有大量工業(yè)氣體污染和鹽霧)的環(huán)境下,組成機柜的金屬材料容易遭受腐蝕,非金屬材料容易老化和霉爛,從而嚴重影響到電子設(shè)備的可靠性和壽命,因此在機柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,三防要求也是一個很重要的環(huán)節(jié)。機柜的工業(yè)造型設(shè)計要求工業(yè)造型設(shè)計主要解決的是電子設(shè)備和用戶之間的親和力,及感覺、視覺官上的舒適感,使用戶在工作中達到心情愉快,從而盡最大肯可能地發(fā)揮出使用者的工作能力。機柜工業(yè)造型的本身,一般包括六個要素,既組合、線條、立體感、質(zhì)感、布置協(xié)調(diào)、明暗與色彩,恰當?shù)靥幚砗眠@六個要素的相互關(guān)系,構(gòu)成悅目宜人的外形和色彩,是工業(yè)造型設(shè)計中要解決的基本問題。機柜的人機工程設(shè)計要求人機工程設(shè)計的基本要求是:根據(jù)人體特性和人機系統(tǒng)的關(guān)系,確定需要完成那些操作,然后恰當?shù)胤峙浣o人和設(shè)備,使兩者協(xié)調(diào)地工作,達到高效、經(jīng)濟、安全、省力和操作方便的目的。機柜的防水等級要求機柜的防水要求一般是針對戶外型機柜而言,主要是要求戶外型機柜具有一定防雨的能力。機柜的生產(chǎn)成本要求在追求機柜具有各種更高的性能指標外,還要注意機柜本身的生產(chǎn)成本,這兩個方面是一對矛盾,因此找到解決這一對矛盾的最佳平衡點,也就是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員所必須要考慮的問題。機柜設(shè)計的基本準則熱設(shè)計準則對產(chǎn)品進行熱分析和預計,對產(chǎn)品內(nèi)部最高溫升進行設(shè)計控制;使傳熱通路盡可能的短,橫截面盡可能的大;盡可能利用自然通風或加風機散熱,通風孔的設(shè)計應考慮到防塵和EMC;對熱敏感的部件、元器件應遠離熱源或?qū)⑵涓綦x,對發(fā)熱量較大的插箱或零部件應盡量布局于機柜較上部位;元器件布局應考慮到周圍零件輻射的影響,應將發(fā)熱量較大的零部件盡可能分散布局;應選擇導熱系數(shù)較大傳導零件;注意使強迫通風與自然通風方向一致,發(fā)熱部件應處于氣流通道上;盡可能地使進氣與排氣之間有足夠的距離;。靜電防護設(shè)計準則人員接觸的鍵盤、控制面板、手動控制器或鑰匙鎖的部件應能直接經(jīng)過機架接地,用以耗散人體的靜電荷,同時使靜電放電敏感元器件旁路;如果不能接地,則應與電路走線的絕緣距離在5mm以上。EMC設(shè)計準則應采用金屬外殼屏蔽,以防產(chǎn)品內(nèi)部的輻射耦合;屏蔽板(殼)必須接地;有導電防護外殼的接插件,外殼應作接地處理;機柜上的所有散熱孔應是圓孔,直徑不超過干擾波長的1/20;音頻信號的傳輸線的屏蔽層只允許在信號源端接地,不能把屏蔽線作為信號回線用;盡可能不用長導線;電纜導線不要跨越器件;導線束內(nèi)電纜屏蔽層之間應保持必要的電隔離;機柜內(nèi)各結(jié)構(gòu)件之間應有良好的電氣連接,必要時增加導電簧片、導電襯墊等,加強機柜的導電搭接性能;多層插箱構(gòu)成的機柜要設(shè)置匯流條,以保證各層的地等電位;將主要的接地平面(單板接地平面,后背板接地平面等)用作工作地,確有干擾時可另行設(shè)置模擬地,交流地,保護地,屏蔽地等(無干擾時則不必設(shè)置),并在適當?shù)牡胤脚c工作地匯接(干擾較大,應在較遠處匯接,反之,應在較近處匯接);電纜及PCB布線注意強弱信號隔離、輸入線與輸出線的隔離、信號與干擾源的隔離,電纜和連接器必須保證阻抗匹配;產(chǎn)品應有明確的雷擊防護等級要求。振動沖擊防護設(shè)計準則對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行振動、沖擊分析,測出其固有頻率,與產(chǎn)品內(nèi)、外振動源的激勵頻率比較,使產(chǎn)品的固有頻率與之有一定距離,防止共振;陸地汽車運輸?shù)恼袷庮l率為4Hz～80Hz,根據(jù)2倍頻要求,機架去諧頻率為160Hz,單板去諧頻率為320Hz;抗振動、沖擊能力差的元器件與零部件可單獨采取被動隔振設(shè)計,例如在安裝座上增加阻尼;選用的元器件、零部件應對設(shè)計的振動、沖擊環(huán)境有一定余度的承受能力;單板上的散熱器需用螺釘與印制板固定,不能靠器件管腳固定;為防止電路導線出現(xiàn)高應力或疲勞失效,對質(zhì)量超過14g的元器件,除用引線固定外,還需用機械固定裝置(例如固定條)或膠固定,不允許懸空安裝;較重的元器件盡可能安裝在接近安裝點的底板角附近,以便直接由結(jié)構(gòu)支撐,而不要裝在支撐點之間,重的元器件的重心應保持較低并靠近安裝座的底板,安裝高度過高的元器件應采取局部加固;對外連線(包括對板外和機外)盡量選用有鎖緊裝置的插頭和插座,少用螺旋式的插頭插座,多芯插座應裝護套;連接器應有鎖緊裝置和合適的插拔力,一般使用導軌和壓緊裝置以防止產(chǎn)生相對位移,與半剛性同軸電纜連接的連接器,應按定量的力矩要求,用力矩扳手擰緊加固;電纜與導線長度要適當,以免在溫度變化或振動、沖擊下產(chǎn)生引起失效的應力,電纜與導線的走線應有固定裝置(例如卡環(huán))定位,以防在振動、沖擊下產(chǎn)生位移,電纜與線束應在連接端附近夾緊,以避免諧振及在連接點出現(xiàn)引起失效的應力,對疲勞失效敏感的電纜采用絞合線;繼電器的安裝應使其觸點動作方向,銜鐵吸合方向盡量避開主振動和沖擊響應的最大的方向;采用適當?shù)姆勒駝?、防沖擊的產(chǎn)品安裝、包裝和結(jié)構(gòu)設(shè)計,必要時采用緩沖器、減振器及吸振材料。”三防”設(shè)計準則合理選用金屬材料,選用在大氣條件下化學性能十分穩(wěn)定的金屬材料,如不銹鋼等,或以塑料代替金屬;注意不同金屬間的接觸腐蝕,電化學電位差大的會產(chǎn)生接觸腐蝕,控制電位差不大于0.6V,超過時可選擇一種過渡金屬(或鍍層)。采用耐腐蝕覆蓋層,包括金屬覆蓋層(電鍍),非金屬覆蓋層(涂覆),化學處理層(氧化,磷化,鈍化)等,印制板電路應根據(jù)情況(高壓,大電流或惡劣環(huán)境等)選擇噴涂三防漆;對節(jié)點應根據(jù)接觸要求選擇采用鍍銀或鍍金措施;避免不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計,避免積水結(jié)構(gòu),消除點焊,鉚接,螺紋緊固處的縫隙腐蝕。維修性設(shè)計準則降低維修頻率及維修的復雜性;降低對維修人員的技術(shù)水平、熟練程度及人員數(shù)量的要求;在產(chǎn)品設(shè)計及維修保障設(shè)計中,盡可能減少因產(chǎn)品出故障導致的產(chǎn)品不可工作時間,減少為維修需要提供的測試儀器、設(shè)備、工具的品種、規(guī)格及數(shù)量;最大可能地采用標準元器件、零部件、工具、設(shè)備、儀器,提高標準化系數(shù);電路的調(diào)試及機械調(diào)整盡可能簡便;減小故障對系統(tǒng)的影響程度;盡可能采用”單元化設(shè)計”(unitization),即將若干零、部件或功能件組合成一個可拆裝的單元;在設(shè)計定型前應進行維修試驗以評估維修性指標是否達到設(shè)計要求。互換性設(shè)計準則各插箱、單板主處理器等常見電子部件在結(jié)構(gòu)上應標準、通用;盡量沿用成熟產(chǎn)品所用的半成品部件;在標識和有關(guān)使用說明書中,應使用戶能夠正確地判斷兩個相似零、組、部件之間能否互換。多使用標準件、通用件,提高結(jié)構(gòu)件的互換性,在產(chǎn)品中完成相同功能的元器件、零、組、部件應有互換性?？蛇_性設(shè)計準則總原則是”看得見、夠得著、操作空間足夠”;如果必須用目視進行檢查維修,則維修通道必須有供目視用的空隙,并設(shè)有透明窗口或可快速啟閉的口蓋;結(jié)構(gòu)設(shè)計及零、組、部件的安排應為測試與維修留有必要的檢測空間及維修空間,如螺釘上方應留出起子的空間,螺母周圍應留扳手余隙;設(shè)計時,爭取不拆下設(shè)備的構(gòu)件就能進行故障檢測及故障定位;結(jié)構(gòu)設(shè)計應使需要更換的零、組、部件及維修部分盡量都是可獨立裝卸,不需要拆裝其它零、組、部件,如拆卸一個單板無須拆卸其它單板;緊固件數(shù)量盡可能少,拆卸盡可能方便,推薦用快速緊固件,如帶彈墊的螺釘。模塊化設(shè)計準則將產(chǎn)品分為若干獨立功能模塊,便于測試、調(diào)試和維修;模塊能從產(chǎn)品上卸下后做工作正常性的檢測、調(diào)試、維修。更新到產(chǎn)品上的合格模塊應幾乎不需要多少調(diào)試就能工作;產(chǎn)品上的模塊應能單獨進行檢測。模塊的調(diào)整也應能單獨進行,與產(chǎn)品其它部分無關(guān);從產(chǎn)品上卸下模塊盡可能不動其它模塊;模塊應設(shè)計得小而輕,一個人能攜帶;可用簡單工具快速拆卸與固定模塊。人機工程設(shè)計準則經(jīng)常操作的開關(guān)、按鍵、指示燈等應布局在0.5m～1.8m高度之間;指示儀表及醒目標志等應布局在與視平線上下夾角30度范圍內(nèi);測試點、調(diào)整點、連接器應便于識別與維修操作;工作開口的尺寸、方向、位置應使維修人員以比較合適的姿勢進行操作,盡可能減少跪、蹲、臥、趴等易于疲勞的操作姿勢;單人搬動的機件重量不應大于16kg,雙人搬動的機件重量不應大于32kg;質(zhì)量超過5kg的模塊應有把手,重量超過32kg的機件上方有吊裝吊環(huán),底部應有高度可供叉車搬運。防錯誤設(shè)計準則對背板的接插件信號和電源合理定義,從結(jié)構(gòu)上要保證不能互換安裝,保證插錯槽位時不會燒板子;對可能出現(xiàn)誤裝、誤操作的零、組、部件均應有明顯的防錯標志。對非法操作,應有操作警視標志。標識設(shè)計準則單板接插件、跳線、開關(guān)、測試點等應有明顯標志,標志不能被阻擋;電源、接地、防靜電應有明確標志;設(shè)備內(nèi)電源的標識要求:-48V電源使用蘭色電纜,工作正電源使用紅色電纜,工作地線使用黑色電纜,保護地使用綠黃雙色電纜,電源標識底色為黃色,字體為黑色宋體;高電壓有危險的電源標識為紅色;簡單操作說明、注意事項和簡圖可印刷或貼在機架門板內(nèi)側(cè)面;部門或企業(yè)要執(zhí)行統(tǒng)一的圖案、色彩、文字、符號、數(shù)碼標志規(guī)定,標識要符合國標、部標、企標;一個產(chǎn)品內(nèi)相同標識不能表示不同的含義,相同含義只能用一種標識;標志在產(chǎn)品的壽命周期內(nèi)應長期保持清晰耐用;標志和被標識物位置要對應,不能產(chǎn)生歧義或誤解。機柜的協(xié)調(diào)尺寸及公差外形協(xié)調(diào)尺寸及公差機柜的高度高度的協(xié)調(diào)尺寸系列IEC60297-2-82規(guī)定的機柜高度尺寸系列及其與有效安裝空間的對應關(guān)系見下表1。表1機柜高度800100012001400160018002200裝配空間高度13U18U22U27U31U36U40U45U備注:1、單位:mm;2、U=44.45mm;3、在特殊需要的情況,機柜的高度能夠以200mm為單位進行增減(2*200mm按照ETS300119-2-94、ETS300119-2-94的規(guī)定,中心局和匯接局機柜的標準高度為2200mm,其它端局用機柜的高度能夠采用表1中規(guī)定的任何值。按照GR-63-CORE-的規(guī)定,機柜的標準高度為2125mm或者1825mm。高度尺寸的公差機柜高度的尺寸公差按照正常的加工制造公差。其它要求按照IEC60297-2-82、ETS300119-2-94、ETS300119-2-94的規(guī)定,機柜的高度應當包括任何腳輪、支撐腳的高度。按照GR-63-CORE-的規(guī)定,機柜的有效安裝空間最少應當是機柜的高度減去250mm。機柜的寬度寬度的協(xié)調(diào)尺寸系列IEC60297-2-82規(guī)定的機柜寬度見下表2表2機柜寬度600800900備注:1、單位:mm;2、在特殊需要的情況下,機柜的高度能夠以100mm為單位向兩邊增減。按照ETS300119-