Cuáles son los pasos clave en la producción de VCB

La producción de un interruptor de vacío (VCB) implica una serie integrada de pasos que combinan la precisión de la fabricación mecánica industrial y la destreza de la ingeniería electrónica, junto con el delicado equilibrio de la garantía de calidad y el cumplimiento de normas. En el caso de GPSwitchgear, un fabricante de equipos eléctricos, cada paso del proceso de producción del VCB está optimizado para lograr fiabilidad del VCB, durabilidad en la producción del VCB y seguridad en la producción del VCB, desde la compra inicial de las materias primas hasta la última compra de las materias primas hasta la prueba final de producción. El flujo de producción del VCB avanza por fases mediante la interconexión de la ingeniería mecánica de precisión con la ingeniería electrónica, pruebas integradas de calidad y el cumplimiento de las normas IEC y ANSI para la producción de VCB. A continuación, revisaremos los pasos en la producción del VCB para comprender las fases en la fabricación de estos dispositivos.

Selección de Materias Primas y Componentes: La Base de la Producción de VCB de Alta Calidad  

El primer paso crítico en la producción de interruptores de vacío (VCB) consiste en identificar y adquirir materiales brutos y componentes principales de calidad. Esto se debe a que los componentes y materiales afectan directamente el rendimiento y la vida útil del VCB. Para la cámara de vacío (la parte principal del VCB), se selecciona cobre sin oxígeno (para los contactos), cerámica de alta pureza y resina epoxi (para la carcasa de la cámara) debido a sus propiedades específicas de conductividad eléctrica, aislamiento y resistencia a la corrosión. Para el mecanismo de operación (responsable de la separación de los contactos), son necesarios aceros de alta resistencia y aleaciones resistentes al desgaste para garantizar un rendimiento mecánico estable durante miles de ciclos de operación. Además, se requiere que los componentes auxiliares, como las boquillas aislantes, los cables de control y los relés de protección, cumplan con los estándares industriales de fiabilidad. En el proceso de producción de VCB, GPSwitchgear aplica una inspección estricta de entrada. Por ejemplo, pruebas de conductividad para los contactos de cobre y pruebas de aislamiento para las carcasas cerámicas. Esta inspección elimina las piezas defectuosas y asegura que únicamente materiales de la más alta calidad pasen a la siguiente etapa de producción del VCB, garantizando así que no existan riesgos de calidad derivados de componentes deficientes.

Fabricación de Componentes Principales: Producción de Precisión de Cámara de Vacío y Mecanismo de Operación

En cuanto a la producción de interruptores de vacío (VCB), fabricar los componentes principales, y especialmente la cámara de vacío y el mecanismo de operación, representa un desafío técnico. Para la cámara de vacío, los contactos de cobre se fabrican primero utilizando tornos CNC para lograr formas y tamaños precisos con tolerancias de planitud de 0,01 mm. Esta precisión es fundamental para la extinción del arco eléctrico. Luego se fabrica la carcasa de cerámica o epoxi, se trata la superficie mediante pulido y se recubre para mejorar el aislamiento y la resistencia a la corrosión superficial. El conjunto de contactos se encapsula dentro de la cámara, y esta se evacúa hasta alcanzar un alto vacío (10⁻⁶ Pa o superior) mediante una bomba de vacío. La prueba de fugas de vacío es fundamental para garantizar que no entre aire (ni siquiera fugas mínimas) en la cámara, lo que comprometería su rendimiento en la extinción del arco. Para el mecanismo de operación, componentes en serie como resortes, articulaciones o ejes del Mecanismo de Control y Cámara del Interruptor de Vacío se fabrican por estampado, seguido de forjado y tratamiento térmico para mejorar la resistencia y la durabilidad. Se añaden tornillos de preensamblaje con precisión (tolerancia de ensamblaje de 0,05 mm) para controlar el movimiento de los contactos. En esta etapa de producción, se utiliza automatización para reducir las inconsistencias provocadas por errores humanos.

Ensamblaje de VCB: Cómo los componentes integrados crean un sistema completamente funcional  

En la etapa de ensamblaje del VCB durante la producción, todas las piezas principales y auxiliares se combinan para crear una unidad completamente funcional. Comienza con la cámara de vacío y el mecanismo operativo que se fijan al bastidor metálico, el cual está galvanizado para resistir la corrosión. Una vez finalizado este paso, se instalan los aisladores pasantes en la cámara de vacío, conectándola al voltaje alto externo, y el mecanismo de control se conecta mediante cables de control al panel de control para operación remota o local. Después de este paso, se añaden componentes de seguridad para mejorar el rendimiento de seguridad del VCB. Posteriormente, se agregan componentes protectores como pararrayos y transformadores de corriente. Durante el ensamblaje, la posición exacta de los componentes es crucial; los contactos de la cámara de vacío deben alinearse con las articulaciones del mecanismo operativo para garantizar un funcionamiento perfecto. Además, el riesgo de conexiones eléctricas sueltas se reduce mediante el uso de una llave dinamométrica. Todas las conexiones eléctricas se aprietan con el par especificado, eliminando así el riesgo de sobrecalentamiento por conexiones flojas o mala conductividad. Switchgear GPS implementa una línea de ensamblaje de 'flujo unitario' en la producción de VCB. Este método asigna un número de serie único a cada VCB, lo que permite a los operarios documentar los pasos del ensamblaje y rastrear rápidamente cualquier detalle del proceso para confirmar el control de calidad.

Pruebas y Inspección de Calidad: Verificación de Normas de Rendimiento y Seguridad

Probar la calidad de un VCB tiene como objetivo garantizar que el VCB ensamblado cumple con las normas especificadas y cumple con los estándares de seguridad establecidos. Las diversas pruebas incluyen: 1) La prueba de rendimiento eléctrico, compuesta por la prueba de tensión soportada en corriente alterna; la prueba de aislamiento; y la prueba de interrupción de corriente, que determina si el VCB puede interrumpir las corrientes de falla nominales. 2) La prueba de operación verifica si el VCB puede abrirse y cerrarse durante más de 1000 ciclos continuos. La prueba de par determina si las conexiones eléctricas están correctamente apretadas. 3) La adaptabilidad ambiental incluye la prueba de alta temperatura (funcionamiento a 60 °C durante 24 horas), la prueba de baja temperatura (funcionamiento a -40 °C durante 24 horas) y la prueba de humedad (95 % durante 48 horas), que evalúa el rendimiento en condiciones adversas. 4) La prueba del sistema de seguridad por enclavamiento comprueba si las funciones de enclavamiento del VCB (mecánico y eléctrico) funcionan correctamente para evitar errores de operación. Cualquier VCB que falle las pruebas debe ser re trabajado, desmontado para identificar el problema, reparado y sometido nuevamente a pruebas hasta que cumpla con los requisitos. GPSwitchgear está equipado con un laboratorio de despacho; GPSwitchgear cuenta con un laboratorio para la producción de VCBs, en el cual se dispone del equipo de prueba más avanzado, incluyendo sistemas de prueba de alta corriente y detectores de descargas parciales, diseñado para verificar la precisión y la fiabilidad de los resultados.

Inspección Final y Embalaje: Preparación para la Entrega

El último paso en la producción de VCB es la inspección final y el embalaje, para garantizar que el VCB se encuentre en perfectas condiciones antes de su entrega al cliente. En la inspección final, se realiza una verificación visual para asegurar que no haya arañazos, piezas sueltas o etiquetas faltantes, y se revisan todos los informes de pruebas para comprobar que el VCB cumpla con los requisitos específicos del cliente, que podrían incluir la clasificación de voltaje y la capacidad de corriente. A continuación, el VCB se limpia para eliminar el polvo o residuos acumulados durante el ensamblaje, a fin de mantenerlo en buenas condiciones antes del transporte, y se colocan protectores en los terminales para evitar daños durante el transporte. Para el embalaje de transporte, el VCB se coloca en una caja resistente de cartón o madera. Se añade relleno de espuma absorbente de impactos y una película a prueba de humedad dentro de la caja para prevenir la oxidación en condiciones húmedas y absorber cualquier golpe durante el transporte. Para uso del cliente, el paquete incluye un manual de usuario, un informe de pruebas y un kit de piezas de repuesto con elementos como fusibles de repuesto o juntas. Cada paquete también lleva una etiqueta de inspección de envío que contiene el nombre del inspector y la fecha. Esto proporciona una garantía de la calidad del VCB y de que el cliente recibe un equipo técnicamente calificado y seguro para su instalación y uso en campo.