Quais São as Etapas Principais na Produção de VCB

A produção de um VCB (disjuntor a vácuo) envolve uma série integrada de etapas que incorporam a precisão da fabricação mecânica industrial e a sofisticação da engenharia eletrônica, juntamente com o delicado equilíbrio da garantia de qualidade e conformidade com padrões. No caso da GPSwitchgear, um fabricante de equipamentos elétricos, cada etapa do processo de produção do VCB é otimizada para a confiabilidade do VCB, durabilidade da produção do VCB e segurança da produção do VCB, desde a aquisição inicial dos materiais brutos até a última compra dos materiais brutos até o teste final da produção. O fluxo de produção do VCB atravessa as fases com a interligação da engenharia mecânica de precisão com a engenharia eletrônica, testes integrados de qualidade e conformidade com os padrões IEC e ANSI para produção de VCBs. A seguir, analisaremos as etapas da produção de VCBs para compreender as fases na fabricação dos VCBs.

Seleção de Matérias-Primas e Componentes: A Base da Produção de VCB de Alta Qualidade  

O primeiro passo crítico na produção de VCB envolve a identificação e aquisição de matérias-primas e componentes principais de qualidade. Isso porque os componentes e materiais afetam diretamente o desempenho e a vida útil do VCB. Para a câmara de vácuo (a parte principal do VCB), são selecionados cobre sem oxigênio (para os contatos), cerâmica de alta pureza e resina epóxi (para o invólucro da câmara) devido à sua condutividade elétrica, isolamento e resistência à corrosão particulares. Para o mecanismo de acionamento (responsável pela separação dos contatos), são necessários aços de alta resistência e ligas resistentes ao desgaste para garantir um desempenho mecânico estável ao longo de milhares de ciclos operacionais. Além disso, componentes auxiliares, como buchas isolantes, cabos de controle e relés de proteção, precisam atender aos padrões industriais de confiabilidade. No processo de produção de VCB, a GPSwitchgear exige inspeção rigorosa na entrada dos materiais. Por exemplo, testes de condutividade para contatos de cobre e testes de isolamento para invólucros cerâmicos. Essa inspeção elimina peças defeituosas e garante que apenas materiais da mais alta qualidade avancem para a próxima etapa da produção do VCB, assegurando que não haja riscos de qualidade provenientes de componentes inferiores.

Fabricação de Componentes Principais: Produção de Precisão de Câmara de Vácuo e Mecanismo de Operação

Quando se trata da produção de VCB, a fabricação dos componentes principais, e especialmente da câmara de vácuo e do mecanismo de operação, representa um desafio técnico. Para a câmara de vácuo, os contatos de cobre são inicialmente produzidos utilizando tornos CNC para criar formas e tamanhos precisos, com tolerâncias de planicidade de 0,01 mm. Essa precisão é fundamental para a extinção do arco elétrico. Em seguida, é fabricada a carcaça cerâmica ou de epóxi, que passa por tratamento superficial com polimento e revestimento para melhorar o isolamento e a resistência à corrosão da superfície. O conjunto de contatos é encapsulado dentro da câmara, e esta é evacuada até um alto vácuo (10⁻⁶ Pa ou superior) utilizando uma bomba de vácuo. Testes de vazamento de vácuo são essenciais para garantir que nenhum ar (nem mesmo pequenos vazamentos) entre na câmara, comprometendo seu desempenho na extinção do arco elétrico. Para o mecanismo de operação, componentes em série como molas, articulações ou eixos do Mecanismo de Controle e Câmara do Disjuntor a Vácuo são fabricados por estampagem, seguidos de forjamento e tratamento térmico para aumentar a resistência e durabilidade. Parafusos de pré-montagem são adicionados com precisão (tolerância de montagem de 0,05 mm) para controlar o movimento dos contatos. Nesta fase de produção, utiliza-se automação para reduzir as inconsistências provocadas por erros humanos.

Montagem do VCB: Como Componentes Integrados Criam um Sistema Plenamente Funcional  

Na fase de montagem do VCB na produção, todas as peças principais e auxiliares são combinadas para criar uma unidade totalmente funcional. Ela começa com a câmara de vácuo e o mecanismo operacional sendo fixados ao quadro metálico, que é galvanizado para resistir à corrosão. Após a conclusão desta etapa, buchas isoladoras são fixadas à câmara de vácuo, conectando-a à alta tensão externa, e o mecanismo de controle é ligado ao painel de controle por cabos de comando, permitindo operação remota ou local. Após esta etapa, são adicionados componentes de segurança para aumentar o desempenho de segurança do VCB. Componentes protetores como para-raios e transformadores de corrente são adicionados posteriormente. Durante a montagem, o posicionamento exato dos componentes é crucial; os contatos da câmara de vácuo devem alinhar-se com as articulações do mecanismo operacional para um funcionamento perfeito. Além disso, o risco de conexões elétricas soltas é reduzido com o uso de chave de torque. Todas as conexões elétricas são apertadas com o torque especificado, eliminando o risco de superaquecimento por conexões soltas ou má condução. A Switchgear GPS implementa uma linha de montagem do tipo 'fluxo unitário' na produção de VCBs. Este método atribui um número de série exclusivo a cada VCB, permitindo aos operadores documentar as etapas de montagem e rastrear rapidamente quaisquer detalhes da montagem para confirmar o controle de qualidade.

Testes e Inspeções de Qualidade: Verificação dos Padrões de Desempenho e Segurança

Testar a qualidade de um VCB tem como objetivo garantir que o VCB montado atenda aos padrões especificados e esteja em conformidade com as normas de segurança estabelecidas. Os diversos testes incluem: 1) O teste de desempenho elétrico, composto pelo ensaio de tensão suportável em corrente alternada; o teste de isolamento; e o teste de interrupção de corrente, que determina se o VCB pode interromper as correntes de falha nominais. 2) O teste de operação verifica se o VCB pode abrir e fechar por mais de 1000 ciclos contínuos. O teste de torque determina se as conexões elétricas estão adequadamente apertadas. 3) A adaptabilidade ambiental inclui o teste de alta temperatura (funcionamento a 60°C por 24 horas), o teste de baixa temperatura (funcionamento a -40°C por 24 horas) e o teste de umidade (95% por 48 horas), que avaliam o desempenho em condições adversas. 4) O teste do intertravamento de segurança verifica se as funções de intertravamento do VCB (mecânico e elétrico) estão funcionando corretamente para evitar operações incorretas. Qualquer VCB que não passe nos testes é submetido a retrabalho, sendo desmontado para identificar o problema, corrigi-lo e retestá-lo até estar em conformidade. A GPSwitchgear está equipada com um laboratório de despacho; a GPSwitchgear possui um laboratório para produção de VCBs no qual os equipamentos de teste mais avançados, incluindo sistemas de teste de alta corrente e detectores de descargas parciais, são projetados para testar a precisão e a confiabilidade dos resultados.

Inspeção Final e Embalagem: Preparando para Entrega

A última etapa na produção de VCB é a inspeção final e a embalagem, para garantir que o VCB esteja em perfeitas condições antes da entrega ao cliente. Na inspeção final, realiza-se uma verificação visual para assegurar que não haja arranhões, peças soltas ou rótulos faltantes, e todos os relatórios de teste são revisados para verificar se o VCB atende aos requisitos específicos do cliente, que podem incluir tensão nominal e capacidade de corrente. Em seguida, o VCB é limpo para remover poeira ou detritos acumulados durante a montagem, mantendo-o em boas condições antes do transporte, e capas protetoras são colocadas nos terminais para evitar danos durante o transporte. Para a embalagem de transporte, o VCB é colocado em uma caixa de papelão resistente ou de madeira. São utilizados enchimentos de espuma absorvedora de choque e filme à prova de umidade dentro da caixa, para prevenir ferrugem em condições úmidas e absorver impactos durante o transporte. Para uso do cliente, o pacote contém um manual do usuário, um relatório de teste e um kit de peças sobressalentes com itens como fusíveis de reposição ou juntas. Cada pacote também é marcado com uma "etiqueta de inspeção de expedição" que contém o nome do inspetor e a data. Isso garante a qualidade do VCB e que o cliente está recebendo um produto tecnicamente qualificado e seguro para instalação e uso no local.