Hva er de viktigste trinnene i VCB-produksjon

Produksjon av en VCB (vakuumkoblingsbryter) innebærer en integrert serie med trinn som kombinerer presisjon fra industriell mekanisk produksjon og finesse fra elektronisk teknikk, sammen med en nøyaktig balans mellom kvalitetssikring og standardoverholdelse. I tilfellet GPSwitchgear, en produsent av elektrisk utstyr, er hvert eneste trinn i VCB-produksjonsprosessen optimalisert for VCBs pålitelighet, VCBs produksjonsvarighet og VCBs produksjonssikkerhet – fra innkjøp av råmaterialer til den endelige produksjonstesting. VCB-produksjonen går gjennom fasene med sammenspillet mellom presisjonsmekanisk teknikk og elektronisk teknikk, integrert kvalitetstesting og overholdelse av IEC- og ANSI-standarder for VCB-produksjon. Nedenfor vil vi se på trinnene i VCB-produksjon for å forstå fasene i produksjonen av VCB-er.

Valg av råmaterialer og komponenter: Grunnlaget for produksjon av høykvalitets VCB  

Det første kritiske trinnet i VCB-produksjonen innebærer å identifisere og skaffe kvalitetsråmaterialer og kjernekomponenter. Dette er fordi komponenter og materialer direkte påvirker VCBs ytelse og levetid. For vakuumkammeret (kjernedelen av VCB) velges oksygenfritt kobber (for kontaktene), høyrenhet keramikk og epoksyharpiks (for kammerkabinettet) på grunn av deres spesielle elektriske ledningsevne, isolasjonsegenskaper og korrosjonsmotstand. For driftsmekanismen (som er ansvarlig for kontaktåpning) er det nødvendig med høyfast stål og slitasjebestandige legeringer for å sikre stabil mekanisk ytelse over tusenvis av driftssykluser. Videre må hjelpekomponenter, som isolerende gjennomføringer, kontrollkabler og beskyttelsesreléer, oppfylle bransjestandarder for pålitelighet. I VCB-produksjonsprosessen håndhever GPSwitchgear streng innkjøpsinspeksjon. For eksempel ledningsevnetester for kobberkontakter og isolasjonstester for keramiske kabinetter. Denne inspeksjonen eliminerer defekte deler og sikrer at kun materialer av høyeste kvalitet går videre til neste VCB-produksjonsstadium, slik at det ikke oppstår kvalitetsrisikoer fra undermåloppfylte komponenter.

Produksjon av kjernekomponenter: Presis produksjon av vakuumkammer og driftsmekanisme

Når det gjelder VCB-produksjon, utgjør fremstilling av kjernekomponentene, og spesielt vakuumkammeret og driftsmekanismen, en teknisk utfordring. For vakuumkammeret lages først kobberkontaktene ved hjelp av CNC-sneremaskiner for å oppnå nøyaktige former og størrelser med flatness-toleranser på 0,01 mm. Denne presisjonen er kritisk for bueutslukning. Deretter lages keramisk eller epoksy-omkledningen, overflatebehandles ved polering og belages for å forbedre isolasjon og bestandighet mot overflatekorrosjon. Kontaktmonteringen omsluts av kammeret, og kammeret tappes til høyt vakuum (10⁻⁶ Pa eller høyere) ved hjelp av en vakuum-pumpe. Vakuumlekkasjetesting er kritisk for å sikre at ingen luft (selv minste lekkasje) kommer inn i kammeret, noe som kan kompromittere kammerets evne til bueutslukning. For driftsmekanismen, kontrollmekanisme og kammer i vakuumbryteren, lages seriekomponenter som fjærer, koblinger eller aksler ved stansing, etterfulgt av smiing og varmebehandling for å øke styrke og slitasjemotstand. Formonterings-skruer legges til med høy presisjon (monteringstoleranse på 0,05 mm) for å styre kontaktbevegelse. I denne produksjonsfasen brukes automatisering for å redusere inkonsekvenser forårsaket av menneskelig feil.

VCB-montering: Hvordan integrerte komponenter skaper et fullt fungerende system  

I VCB-monteringsstadiet under produksjonen kombineres alle hoved- og hjelpekomponenter for å skape en fullt fungerende enhet. Det starter med at vakuumkammeret og driftsmekanismen festes til metallrammen, som er galvanisert for å motstå erosjon. Når dette trinnet er fullført, festes isolatorhylser til vakuumkammeret, noe som kobler det til ekstern høyspenning, og kontrollmekanismen kobles til kontrollpanelet via kontrollkabler for fjern- eller lokal betjening. Etter dette trinnet legges sikkerhetskomponenter til for å forbedre VCB-sikkerheten. Beskyttelseskomponenter som overspenningsavledere og strømtransformatorer legges til deretter. Under montering er nøyaktig plassering av komponentene avgjørende; kontaktene i vakuumkammeret må være justert i perfekt linje med koblinger i driftsmekanismen for problemfri funksjon. Videre reduseres risikoen for løse elektriske tilkoblinger ved bruk av momentnøkkel. Alle elektriske tilkoblinger strammes til spesifisert momentverdi, noe som eliminerer risikoen for overoppheting eller dårlig ledningsevne forårsaket av løse forbindelser. Switchgear GPS benytter en 'one-piece flow'-monteringslinje i VCB-produksjon. Denne metoden tilordner et unikt serienummer til hver VCB. Dette gjør at operatører kan dokumentere monteringsstegene og raskt spore eventuelle monteringsdetaljer for å bekrefte kvalitetskontroll.

Kvalitetstesting og inspeksjon: Verifisering av ytelses- og sikkerhetsstandarder

Testing av kvaliteten på en VCB har til hensikt å sikre at den monterte VCB-en oppfyller de spesifiserte standardene og er i samsvar med gjeldende sikkerhetskrav. Forskjellige tester omfatter: 1) Elektrisk yttestest som består av vekselstrømsholdfasthetstest; isolasjonstest; og strømbrytetest, som avgjør om VCB-en kan bryte den angitte feilstrømmen. 2) Driftstesten sjekker om VCB-en kan åpne og lukke i over 1000 kontinuitetssykluser. Dreiemomenttesten avgjør om elektriske forbindelser er ordentlig strammet. 3) Miljøtilpasning inkluderer høytemperaturtest (drift ved 60 i 24 timer), lavtemperaturtest (drift ved -40 i 24 timer) og fuktighetstest (95 % i 48 timer), som tester ytelsen under harde forhold. 4) Sikkerhetsinterlock-testen sjekker om interlock-funksjonene til VCB-en (mekaniske og elektriske) fungerer for å hindre feildriving. Enhver VCB som ikke består testen, må omarbeides ved at VCB-en demonteres for å finne problemet, rette det og deretter testes på nytt inntil den er i samsvar. GPSwitchgear er utstyrt med et egenlaboratorium for sending, og GPSwitchgear har et laboratorium for VCB-produksjon der det brukes mest avanserte testutstyr, inkludert høystrømstestsystemer og delvis utladningsdetektorer, designet for å teste nøyaktigheten og påliteligheten til resultatene.

Sluttinspeksjon og emballasje: Forbereder levering

Den siste fasen i VCB-produksjon er den endelige inspeksjonen og emballeringen for å sikre at VCB-en er i perfekt stand før levering til kundene. Ved den endelige inspeksjonen utføres en visuell kontroll for å sikre at det ikke finnes skrammer, løse deler eller manglende etiketter, og alle testrapporter blir gjennomgått for å sjekke om VCB-en oppfyller kundespesifikke krav, som kan inkludere spenningsklasse og strømbelastningsevne. Deretter rengjøres VCB-en for å fjerne støv eller søppel som kan ha samlet seg under monteringen, slik at den forblir i god stand før transport. Beskyttelsesdeler settes på terminalene for å hindre skader under transport. For transportemballasje plasseres VCB-en i en stabil papp- eller treeske. Sjokkdempende skum og fuktsikker folie legges i esken for å forhindre rust i fuktige forhold og absorbere eventuelle støt under transport. For kundens bruk inneholder emballasjen en brukermanual, en testrapport og et reservedelssett med artikler som erstatnings-sikringer eller tetninger. Hvert pakke er også merket med en «fraktsjekk-etikett» som inneholder navnet på inspektøren og datoen. Dette gir en garanti for kvaliteten på VCB-en og at kunden mottar en VCB som er teknisk kvalifisert og trygg for montering og bruk på stedet.