ما هي الخطوات الرئيسية في إنتاج VCB

تتضمن إنتاجية قاطع الدائرة الفراغي (VCB) سلسلة متكاملة من الخطوات التي تجمع بين دقة التصنيع الميكانيكي الصناعي وبراعة الهندسة الإلكترونية، إلى جانب تحقيق توازن دقيق في ضمان الجودة والامتثال للمعايير. في حالة شركة GPSwitchgear، وهي شركة مصنعة لمعدات كهربائية، يتم تحسين كل خطوة في عملية إنتاج قواطع الدائرة الفراغية (VCB) لضمان موثوقية القواطع، ومتانة الإنتاج، وسلامة الإنتاج، بدءًا من شراء المواد الخام الأولى وحتى الشراء الأخير للمواد الخام وصولاً إلى اختبار الإنتاج النهائي. يسري إنتاج قواطع الدائرة الفراغية عبر المراحل مع ارتباط الهندسة الميكانيكية الدقيقة بالهندسة الإلكترونية، واختبار الجودة المتكامل، والامتثال لمعايير إنتاج قواطع الدائرة الفراغية وفقًا للمعايير الدولية IEC وANSI. وفيما يلي، سنستعرض خطوات إنتاج قواطع الدائرة الفراغية (VCB) لفهم المراحل المختلفة في تصنيعها.

اختيار المواد الخام والمكونات: أساس إنتاج VCB عالي الجودة  

الخطوة الحرجة الأولى في إنتاج قواطع الفراغ (VCB) تتمثل في تحديد المواد الخام والمكونات الأساسية ذات الجودة واكتسابها. ويرجع ذلك إلى أن المكونات والمواد تؤثر بشكل مباشر على أداء القاطع وطول عمره الافتراضي. بالنسبة للحجرة الفراغية (الجزء الأساسي من القاطع)، يتم اختيار النحاس الخالي من الأكسجين (للماسحات)، والسيراميك عالي النقاء، والراتنج الإبوكسي (لحافظة الحجرة) نظرًا لموصلية الكهرباء العالية، والعزل، ومقاومة التآكل التي تمتاز بها هذه المواد. أما بالنسبة لميكانيكية التشغيل (التي تتولى فصل الماسحات)، فإن استخدام الفولاذ عالي القوة والسبائك المقاومة للتآكل أمر ضروري لضمان أداء ميكانيكي مستقر على مدى آلاف دورات التشغيل. علاوةً على ذلك، يُشترط أن تستوفي المكونات المساعدة، مثل العوازل، وكابلات التحكم، والمرحلات الوقائية، معايير الصناعة من حيث الموثوقية. وفي عملية إنتاج قواطع الفراغ، تطبق GPSwitchgear فحصًا دقيقًا عند الاستلام. على سبيل المثال، اختبارات التوصيلية للماسحات النحاسية واختبارات العزل لحافظات السيراميك. ويهدف هذا الفحص إلى استبعاد الأجزاء المعيبة، وضمان تقدم مواد ذات أعلى جودة فقط إلى المرحلة التالية من إنتاج القواطع، وذلك لضمان عدم وجود مخاطر تتعلق بالجودة ناتجة عن مكونات رديئة.

تصنيع المكونات الأساسية: إنتاج دقيق لغرفة الفراغ وآلية التشغيل

عندما يتعلق الأمر بإنتاج قواطع الدائرة الفراغية (VCB)، فإن تصنيع المكونات الأساسية، ولا سيما الغرفة الفراغية وآلية التشغيل، يشكل تحدّياً تقنياً. بالنسبة للغرفة الفراغية، يتم أولاً تصنيع التلامسات النحاسية باستخدام مخارط CNC لإنشاء أشكال وأحجام دقيقة مع تحملات مسطحةية تبلغ 0.01 مم. هذه الدقة ضرورية لإخماد القوس الكهربائي. ثم تُصنع الغلاف الخزفي أو الإبوكسي، وتُعالج السطوح عن طريق التلميع، وتُغطى بطبقة لتحسين العزل ومقاومة تآكل السطح. بعد ذلك، تُوضع مجموعة التلامس داخل الغرفة، ويتم إفراغ الغرفة إلى فراغ عالٍ (10⁻⁶ باسكال أو أكثر) باستخدام مضخة فراغ. ويُعد اختبار تسرب الفراغ أمراً بالغ الأهمية للتأكد من عدم دخول أي هواء (حتى التسريبات الصغيرة جداً) إلى الغرفة، مما قد يُضعف أداء إطفاء القوس الكهربائي. أما بالنسبة لآلية التشغيل، فتُصنع المكونات المتسلسلة مثل الزنبركات والأذرع أو المحاور الخاصة بآلية التحكم وغرفة القاطع الفراغي باستخدام ختم المعادن، تليها عملية التزوير والمعالجة الحرارية لتحسين القوة ومقاومة التآكل. ثم تُضاف البراغي الخاصة بالتجميع المسبق بدقة (تحمل تجميعي قدره 0.05 مم) للتحكم في حركة التلامس. وفي هذه المرحلة من الإنتاج، يتم استخدام الأتمتة لتقليل التباينات الناتجة عن الأخطاء البشرية.

تجميع VCB: كيف تُنشئ المكونات المتكاملة نظامًا يعمل بالكامل  

في مرحلة تجميع القاطع الفراغي (VCB) بالإنتاج، يتم دمج جميع القطع الرئيسية والفرعية لإنشاء وحدة كاملة الوظائف. تبدأ العملية بتركيب غرفة الفراغ والآلية التشغيلية على الهيكل المعدني، والذي يكون مغلفنًا لمقاومة التآكل. بعد اكتمال هذه الخطوة، يتم تثبيت عوازل العازل على غرفة الفراغ، مما يربطها بالجهد العالي الخارجي، ويتم توصيل آلية التحكم باللوحة التحكم عبر كابلات تحكم للتشغيل عن بُعد أو محلي. بعد هذه الخطوة، تُضاف مكونات السلامة لتعزيز أداء السلامة للقاطع الفراغي (VCB)، وتُثبت بعدها مكونات الحماية مثل مقاومات الصواعق ومحوّلات التيار. أثناء التجميع، يكون التموضع الدقيق للمكونات أمرًا بالغ الأهمية؛ إذ يجب أن تتماشى تلامسات غرفة الفراغ مع وصلات الآلية التشغيلية لضمان وظيفة سلسة. علاوةً على ذلك، يتم تقليل خطر التوصيلات الكهربائية غير المشدودة باستخدام مفتاح عزم الدوران. وتُشد جميع التوصيلات الكهربائية بالعزم المحدد، مما يلغي خطر ارتفاع درجة حرارة التوصيلات غير المشدودة أو تسببها في توصيل كهربائي رديء. تطبق شركة Switchgear GPS خط إنتاج تجميع من نوع 'تدفق قطعة واحدة' في إنتاج القواطع الفراغية (VCB). تعين هذه الطريقة رقم سريال فريد لكل قاطع فراغي (VCB)، ما يمكن المشغلين من توثيق خطوات التجميع وتتبع أي تفاصيل تجميع بسرعة للتحقق من ضبط الجودة.

اختبار الجودة والتفتيش: التحقق من معايير الأداء والسلامة

يُقصد باختبار جودة القاطع الفراغي (VCB) التأكد من أن القاطع المجمع يفي بالمعايير المحددة ويتوافق مع معايير السلامة المعمول بها. وتشمل الاختبارات المختلفة ما يلي: 1) يتكون اختبار الأداء الكهربائي من اختبار تحمل الجهد المتناوب، واختبار العزل، واختبار مقاطعة التيار، والذي يحدد ما إذا كان القاطع الفراغي قادرًا على مقاطعة تيارات العطل المصنفة. 2) يتحقق اختبار التشغيل مما إذا كان القاطع الفراغي يمكنه الفتح والإغلاق لأكثر من 1000 دورة تشغيل متواصلة. ويحدد اختبار العزم ما إذا كانت التوصيلات الكهربائية مشدودة بشكل صحيح. 3) تشمل قابلية التكيف مع البيئة اختبار درجات الحرارة العالية (التشغيل عند 60 لمدة 24 ساعة)، واختبار درجات الحرارة المنخفضة (التشغيل عند -40 لمدة 24 ساعة)، واختبار الرطوبة (95% لمدة 48 ساعة)، والذي يختبر الأداء في الظروف القاسية. 4) يتحقق اختبار قفل السلامة مما إذا كانت وظائف القفل المتداخل للقاطع الفراغي (الميكانيكية والكهربائية) تعمل بشكل سليم لمنع حدوث أخطاء في التشغيل. وأي قاطع فراغي يفشل في الاختبار يُعاد تصنيعه، ويتم تفكيكه لتحديد المشكلة وإصلاحها ثم إعادة اختباره حتى يصبح مطابقًا. شركة GPSwitchgear مجهزة بمختبر شحن، حيث يحتوي مختبر GPSwitchgear الخاص بإنتاج القواطع الفراغية على أحدث معدات الاختبار، بما في ذلك أنظمة اختبار التيارات العالية وكاشفات التفريغ الجزئي، والمصممة لاختبار دقة وموثوقية النتائج.

التفتيش النهائي والتغليف: التحضير للتسليم

الخطوة الأخيرة في إنتاج قواطع الفراغ (VCB) هي فحص المنتج النهائي وتعبئته لضمان أن القاطع في حالة ممتازة قبل تسليمه إلى العملاء. وفي فحص المنتج النهائي، يتم التحقق بصريًا من عدم وجود خدوش أو أجزاء مترهلة أو علامات ناقصة، كما يتم مراجعة جميع تقارير الاختبار للتأكد من أن القاطع يستوفي المتطلبات الخاصة بالعميل، والتي قد تشمل تصنيف الجهد وقدرة التيار. بعد ذلك، يتم تنظيف القاطع لإزالة أي غبار أو شوائب قد تكون تراكمت أثناء التجميع، وذلك للحفاظ على حالته الجيدة قبل النقل، ويتم وضع أغطية واقية على طرفياته لضمان عدم تلفها أثناء النقل. بالنسبة لتعبئة الشحن، يوضع القاطع داخل صندوق قوي من الكرتون أو الخشب. ويُضاف إلى الصندوق وسائد رغوية ماصة للصدمات وفيلم مقاوم للرطوبة لمنع الصدأ في الظروف الرطبة ولامتصاص أي صدمات أثناء النقل. وللاستخدام من قبل العميل، تحتوي العبوة على دليل المستخدم وتقرير اختبار وحقيبة قطع غيار تضم عناصر مثل كيابل بديلة أو طواقم إحكام. كما يُوضع على كل عبوة ملصق «فحص الشحن» الذي يتضمن اسم المفتش والتاريخ. وهذا يوفر ضمانًا لجودة القاطع، ويؤكد أن العميل يتلقى قاطعًا مؤهلاً فنيًا وآمنًا للتركيب والاستخدام في الموقع.