Jaké jsou klíčové kroky při výrobě VCB

Výroba vakuového vypínače (VCB) zahrnuje integrovanou řadu kroků, které kombinují přesnost průmyslové mechanické výroby a jemnost elektronického inženýrství spolu s citlivou rovnováhou zajištění kvality a dodržování norem. U firmy GPSwitchgear, výrobce elektrických zařízení, je každý jednotlivý krok výrobního procesu VCB optimalizován z hlediska spolehlivosti VCB, trvanlivosti výroby VCB a bezpečnosti výroby VCB – od počátečního nákupu surovin pro výrobu až po konečné testování výrobku. Výroba VCB probíhá postupně jednotlivými fázemi, přičemž se vzájemně propojují přesné mechanické inženýrství a elektronické inženýrství, integrované testování kvality a soulad s normami IEC a ANSI pro výrobu VCB. Níže si přehlédneme jednotlivé kroky výroby VCB, abychom porozuměli fázím při výrobě těchto vypínačů.

Výběr surovin a komponentů: Základ výroby vysoce kvalitních VCB  

Prvním kritickým krokem při výrobě VCB je identifikace a získání kvalitních surovin a základních komponent. Důvodem je, že komponenty a materiály přímo ovlivňují výkon a životnost VCB. Pro vakuumovou komoru (hlavní část VCB) se používá bezezkrélová měď (pro kontakty), vysokopropustná keramika a epoxidová pryskyřice (pro skříň komory) díky jejich specifické elektrické vodivosti, izolačním vlastnostem a odolnosti proti korozi. Pro pohonný mechanismus (zodpovědný za rozpojení kontaktů) jsou nezbytné vysoce pevnostní oceli a opotřebením odolné slitiny, aby byl zajištěn stabilní mechanický výkon po tisíce provozních cyklů. Dále musí pomocné komponenty, jako jsou izolační vložky, řídicí kabely a ochranná relé, splňovat průmyslové normy pro spolehlivost. Ve výrobním procesu VCB uplatňuje GPSwitchgear přísnou příjmovou kontrolu. Například kontrolu vodivosti měděných kontaktů a kontrolu izolace keramických skříní. Tato kontrola eliminuje vadné díly a zajišťuje, že do další fáze výroby VCB postoupí pouze materiály nejvyšší kvality, čímž se eliminují rizika spojená s použitím podstandardních komponent.

Výroba klíčových komponentů: Přesná výroba vakuumové komory a operačního mechanismu

Pokud jde o výrobu vakuových vypínačů, výroba klíčových komponent, a zejména vakuové komory a ovládacího mechanismu, představuje technickou výzvu. U vakuové komory jsou nejprve měděné kontakty vyrobeny pomocí CNC soustruhů tak, aby měly přesný tvar a rozměry s tolerancí rovinnosti 0,01 mm. Tato přesnost je zásadní pro hašení oblouku. Poté je vyrobeno keramické nebo epoxidové pouzdro, povrch je leštěn a nanesena ochranná vrstva, která zlepšuje izolaci a odolnost proti korozi. Kontaktní sestava je umístěna dovnitř komory, která je následně vyčerpána na vysoké vakuum (10⁻⁶ Pa nebo vyšší) pomocí vývěvy. Testování úniku vakua je zásadní, aby se zajistilo, že do komory nepronikne žádný vzduch (ani mikroskopické netěsnosti), čímž by byla narušena schopnost hašení oblouku. U ovládacího mechanismu jsou řídicí mechanismus a komora vakuového vypínače St. Order sériové komponenty, jako jsou pružiny, páky nebo hřídele, vyráběny stříháním, následovaným kováním a tepelným zpracováním za účelem zvýšení pevnosti a odolnosti proti opotřebení. Předmontážní šrouby jsou přidány s vysokou přesností (tolerance montáže 0,05 mm) pro kontrolu pohybu kontaktů. Pro tuto výrobní fázi se používá automatizace, aby se minimalizovaly chyby způsobené lidským faktorem.

Sestava VCB: Jak integrované komponenty vytvářejí plně funkční systém  

Ve fázi montáže VCB během výroby jsou všechny hlavní a pomocné díly spojeny dohromady, aby vytvořily plně funkční jednotku. Začíná to připevněním vakuové komory a pracovního mechanismu k ocelovému rámci, který je pozinkovaný, aby odolával korozi. Po dokončení tohoto kroku jsou k vakuové komoře připojeny izolační vložky, které ji propojují s externím vysokým napětím, a ovládací mechanismus je zapojen k ovládací desce prostřednictvím řídicích kabelů pro dálkové nebo místní ovládání. Poté jsou přidány bezpečnostní komponenty za účelem zlepšení bezpečnostních vlastností VCB. Následně jsou přidány ochranné komponenty, jako jsou bleskojistky a proudové transformátory. Během montáže je klíčová přesná poloha komponent; kontakty vakuové komory musí být správně zarovnány s členy pracovního mechanismu, aby byla zajištěna bezproblémová funkce. Navíc je riziko uvolněných elektrických spojů snižováno použitím momentového klíče. Všechny elektrické spoje jsou dotáhnuty na stanovený krouticí moment, čímž se eliminuje riziko přehřátí uvolněných spojů nebo špatné vodivosti. Spínací zařízení GPS používá při výrobě VCB montážní linku podle metody „one-piece flow“. Tato metoda přiřazuje každému VCB jedinečné sériové číslo. To umožňuje operátorům dokumentovat jednotlivé kroky montáže a rychle zpětně sledovat jakékoli detaily montáže za účelem ověření kontroly kvality.

Kontrola a inspekce kvality: Ověřování výkonových a bezpečnostních norem

Testování kvality VCB má za cíl zajistit, že sestavený VCB splňuje stanovené normy a vyhovuje platným bezpečnostním standardům. Různé testy zahrnují: 1) Test elektrického výkonu, který se skládá z testu výdrže proti střídavému napětí, testu izolace a testu přerušení proudu, jenž určuje, zda VCB dokáže přerušit jmenovité poruchové proudy. 2) Operační test ověřuje, zda VCB dokáže otevírat a zavírat po více než 1000 provozních cyklech. Test točivého momentu určuje, zda jsou elektrická spojení správně utažena. 3) Ověření přizpůsobení prostředí zahrnuje test vysoké teploty (provoz při 60 °C po dobu 24 hodin), test nízké teploty (provoz při -40 °C po dobu 24 hodin) a test vlhkosti (95 % po dobu 48 hodin), které ověřují výkon za extrémních podmínek. 4) Test bezpečnostního zámku ověřuje, zda funkce zamykání VCB (mechanické i elektrické) správně fungují, aby se předešlo chybné obsluze. Každý VCB, který neprojde testem, je vrácen do opravy, rozebrán, problém identifikován, odstraněn a poté opakovaně testován, dokud nevyhoví. GPSwitchgear je vybaven závodní laboratoří, ve které má GPSwitchgear laboratoř pro výrobu VCB, jež je vybavena nejmodernějšími testovacími zařízeními, včetně systémů pro testování velkých proudů a detektorů částečných výbojů, navrženými tak, aby zajistily přesnost a spolehlivost výsledků.

Koneční kontrola a balení: Příprava na dodání

Posledním krokem výroby VCB je konečná kontrola a balení, které zajišťují, že je VCB v bezvadném stavu před dodáním zákazníkovi. Při konečné kontrole se provádí vizuální kontrola, aby se zajistilo, že nejsou žádné škrábance, uvolněné díly ani chybějící nálepky, a všechny zkušební protokoly jsou přezkoumány, zda VCB splňuje požadavky konkrétního zákazníka, které mohou zahrnovat napěťové hodnocení a proudovou kapacitu. Poté je VCB vyčištěno, aby byl odstraněn prach nebo nečistoty, které se mohly během montáže hromadit, a tak byl zachován dobrý stav VCB před přepravou. Na svorky jsou umístěny ochranné kryty, aby nedošlo k jejich poškození během přepravy. Pro přepravní balení je VCB umístěno do pevné lepenkové nebo dřevěné krabice. Do krabice se vkládá tlumicí pěnová vložka a vlhku odolná fólie, aby se zabránilo rezivění ve vlhkých podmínkách a absorbovaly se nárazy během přepravy. Pro použití zákazníkem obsahuje balení návod k obsluze, zkušební protokol a sadu náhradních dílů, jako jsou náhradní pojistky nebo těsnění. Každé balení je také označeno „štítkem kontroly odeslání“, který obsahuje jméno inspektora a datum. Tímto se zajišťuje záruka kvality VCB a to, že zákazník obdrží VCB, které je technicky způsobilé a bezpečné pro montáž a použití na místě určení.