Каковы ключевые этапы производства ВКБ

Производство вакуумного выключателя (VCB) включает в себя комплексный ряд этапов, сочетающих точность промышленного механического производства, тонкость электронной инженерии, а также тщательное соблюдение баланса между обеспечением качества и соответствием стандартам. В случае компании GPSwitchgear, производителя электротехнического оборудования, каждый этап процесса производства VCB оптимизирован с целью обеспечения надежности, долговечности и безопасности производства вакуумных выключателей — начиная от первоначальной закупки сырья и заканчивая финальным производственным тестированием. Производство VCB проходит поэтапно, сочетая прецизионную механическую и электронную инженерию, комплексное тестирование качества и соответствие стандартам IEC и ANSI для производства VCB. Ниже мы рассмотрим этапы производства VCB, чтобы понять последовательность фаз при изготовлении вакуумных выключателей.

Выбор сырья и компонентов: основа производства высококачественных вакуумных выключателей  

Первый важный этап в производстве вакуумных выключателей заключается в определении и приобретении качественных исходных материалов и основных компонентов. Это связано с тем, что компоненты и материалы напрямую влияют на производительность и срок службы ВВ. Для вакуумной камеры (основной части ВВ) выбирается бескислородная медь (для контактов), высокочистая керамика и эпоксидная смола (для корпуса камеры) благодаря их особой электропроводности, изоляционным свойствам и устойчивости к коррозии. Для приводного механизма (отвечающего за размыкание контактов) необходимы высокопрочная сталь и износостойкие сплавы, чтобы обеспечить стабильную механическую работу в течение тысяч циклов эксплуатации. Кроме того, вспомогательные компоненты, такие как изолирующие втулки, контрольные кабели и защитные реле, должны соответствовать отраслевым стандартам надёжности. В процессе производства ВВ компания GPSwitchgear проводит строгий входной контроль. Например, проверяются электропроводность медных контактов и изоляционные характеристики керамических корпусов. Такой контроль позволяет исключить бракованные детали и гарантирует, что на следующий этап производства попадают только материалы высочайшего качества, что предотвращает риски, связанные с использованием некачественных компонентов.

Производство основных компонентов: точное производство вакуумной камеры и операционного механизма

В производстве вакуумных выключателей изготовление основных компонентов, особенно вакуумной камеры и механизма действия, представляет собой техническую задачу. Что касается вакуумной камеры, медные контакты сначала изготавливаются на токарных станках с ЧПУ для получения точных форм и размеров с допуском плоскостности 0,01 мм. Такая точность критична для гашения дуги. Затем изготавливается керамический или эпоксидный корпус, поверхность полируется и наносится покрытие для улучшения изоляции и стойкости к коррозии. Сборка контактов помещается внутрь камеры, после чего камера откачивается до высокого вакуума (10⁻⁶ Па или выше) с помощью вакуумного насоса. Проверка на герметичность вакуума имеет решающее значение, чтобы исключить попадание воздуха (даже при минимальных утечках), которое может нарушить эффективность гашения дуги. Что касается механизма действия, такие последовательные компоненты, как пружины, шарниры или валы, изготавливаются методом штамповки, за которым следует ковка и термообработка для повышения прочности и износостойкости. На этапе предварительной сборки добавляются винты с высокой точностью (допуск сборки 0,05 мм) для контроля перемещения контактов. На данном этапе производства используется автоматизация, чтобы минимизировать несоответствия, вызванные человеческими ошибками.

Сборка VCB: как интегрированные компоненты создают полностью функционирующую систему  

На этапе сборки вакуумного выключателя (VCB) все основные и вспомогательные компоненты объединяются для создания полностью функционального устройства. Сначала вакуумная камера и операционный механизм крепятся к металлической раме, которая оцинкована для защиты от коррозии. После завершения этого этапа к вакуумной камере присоединяются изоляционные втулки, соединяющие её с внешним высоковольтным оборудованием, а управляющий механизм подключается к панели управления с помощью контрольных кабелей для дистанционного или местного управления. На следующем этапе добавляются элементы безопасности для повышения уровня безопасности VCB. Затем устанавливаются защитные компоненты, такие как ограничители перенапряжения и трансформаторы тока. Во время сборки крайне важно точное позиционирование компонентов: контакты вакуумной камеры должны быть строго согласованы с элементами приводного механизма для бесперебойной работы. Кроме того, риск возникновения ненадёжных электрических соединений снижается за счёт использования динамометрического ключа. Все электрические соединения затягиваются с заданным моментом, что исключает возможность перегрева из-за ослабленных соединений или ухудшения проводимости. На производстве VCB компания Switchgear GPS применяет метод линии сборки «один поток» (one-piece flow). Данный метод предполагает присвоение каждому VCB уникального серийного номера, что позволяет операторам фиксировать этапы сборки и быстро отслеживать любые детали процесса для подтверждения контроля качества.

Тестирование и проверка качества: подтверждение стандартов производительности и безопасности

Проверка качества ВВК направлена на обеспечение того, чтобы собранный ВВК соответствовал установленным стандартам и требованиям по безопасности. Различные виды испытаний включают: 1) Испытание электрических характеристик, включающее испытание на выдерживание переменного напряжения, испытание на изоляцию и испытание на отключение тока, которое определяет способность ВВК отключать номинальные токи короткого замыкания. 2) Испытание работы проверяет, может ли ВВК открываться и закрываться более чем за 1000 циклов непрерывной работы. Испытание крутящего момента определяет, правильно ли затянуты электрические соединения. 3) Испытания на устойчивость к внешним условиям включают испытание при высокой температуре (работа при 60 °C в течение 24 часов), испытание при низкой температуре (работа при -40 °C в течение 24 часов) и испытание на влажность (95 % в течение 48 часов), которые проверяют работоспособность в жёстких условиях. 4) Испытание блокировок безопасности проверяет, правильно ли работают механические и электрические блокировки ВВК, предотвращающие ошибочные действия. Любой ВВК, не прошедший испытания, подлежит доработке: его разбирают, чтобы установить причину неисправности, устранить её и повторно протестировать до достижения соответствия требованиям. Компания GPSwitchgear оснащена лабораторией перед отправкой; лаборатория GPSwitchgear для производства ВВК оснащена самым современным испытательным оборудованием, включая системы испытаний на высокий ток и детекторы частичных разрядов, предназначенными для обеспечения точности и надёжности результатов.

Окончательный осмотр и упаковка: подготовка к доставке

Последний этап производства ВНВ — это окончательный контроль и упаковка, чтобы гарантировать, что ВНВ находится в идеальном состоянии перед доставкой заказчику. На этапе окончательного контроля проводится визуальная проверка на отсутствие царапин, ослабленных деталей или отсутствующих этикеток, а также проверяются все отчёты по испытаниям, чтобы убедиться, что ВНВ соответствует специфическим требованиям заказчика, включая номинальное напряжение и токовую нагрузку. После этого ВНВ очищается от пыли или загрязнений, которые могли скопиться во время сборки, чтобы сохранить его в хорошем состоянии перед транспортировкой, а на выводы устанавливаются защитные крышки, предотвращающие их повреждение при перевозке. Для транспортировки ВНВ помещается в прочную картонную или деревянную коробку. Внутри коробки используется амортизирующая поролоновая прокладка и влагозащитная плёнка, чтобы предотвратить коррозию во влажных условиях и поглотить возможные удары при транспортировке. В комплект для заказчика входят руководство пользователя, отчёт об испытаниях и набор запасных частей, включающий такие элементы, как предохранители или прокладки. Каждая упаковка также маркируется «биркой контроля перед отправкой», на которой указано имя инспектора и дата. Это гарантирует качество ВНВ и подтверждает, что заказчик получает технически пригодный и безопасный для монтажа и эксплуатации на месте ВНВ.