中壓斷路器產(chǎn)品常見問題及解決方案探析

（平高集團有限公司，河南平頂山 467001）

中壓斷路器通常是指電壓等級在3.6kV～40.5kV 斷路器產(chǎn)品的統(tǒng)稱，它仍屬于高壓電器的范疇[1]。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，社會各行各業(yè)對高壓電器設(shè)備的需求呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，伴隨著國家農(nóng)網(wǎng)改造的推進，市場對中壓斷路器產(chǎn)品的需求量更是大增。中壓斷路器產(chǎn)品承擔(dān)著使高壓輸電向低壓（用戶）配電轉(zhuǎn)換的中間重要環(huán)節(jié)，為電力系統(tǒng)的安全運行起到非常重要的作用。

目前，我平高集團生產(chǎn)的中壓斷路器產(chǎn)品主要有 LW8、LW34、LW35、LW55等系列的六氟化硫斷路器和ZW30、ZW55 等系列真空斷路器產(chǎn)品。隨著我平高集團產(chǎn)品系列的逐漸完善、技術(shù)的不斷提升和市場對中壓產(chǎn)品需求量的增加，近年來中壓產(chǎn)品合同量呈現(xiàn)快速增加趨勢，一度曾出現(xiàn)產(chǎn)能不能滿足需求的情形。細(xì)思中壓產(chǎn)品在生產(chǎn)中，不能很好滿足交貨期的原因，大致可理解為：在生產(chǎn)任務(wù)量大的高峰期以前難易暴漏的問題，突然暴漏出來，而沒有很好的解決方案予以解決，從而出現(xiàn)了一系列的生產(chǎn)技術(shù)問題。本文主要結(jié)合筆者對斷路器產(chǎn)品工藝技術(shù)的了解，對中壓斷路器產(chǎn)品在進行生產(chǎn)制造過程中的常見問題進行分析，并提出解決方案，以期對從事中壓斷路器產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)等方面人員提供參考。

1.中壓斷路器生產(chǎn)常見問題及解決方案

中壓斷路器產(chǎn)品在進行生產(chǎn)制造中的常見問題主要有：一、產(chǎn)品本體漏氣；二、機構(gòu)問題；三、產(chǎn)品本體水分處理難度大且水分處理周期長；四、產(chǎn)品調(diào)試問題等，這些常見問題已經(jīng)成為影響中壓產(chǎn)品在生產(chǎn)高峰期進行正常生產(chǎn)的主要原因，解決這些問題對提高中壓斷路器廠產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

1.1 產(chǎn)品本體漏氣

為全面了解中壓產(chǎn)品漏氣情況，筆者曾對中壓六氟化硫斷路器產(chǎn)品的漏氣情況進行了統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果顯示，檢漏產(chǎn)品共37 臺份，發(fā)現(xiàn)有漏氣問題的產(chǎn)品有8 臺份，產(chǎn)品漏氣率21.62%，產(chǎn)品漏氣率嚴(yán)重超標(biāo)。對中壓真空斷路器產(chǎn)品的漏氣情況進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示，統(tǒng)計產(chǎn)品573 臺份，其中漏氣產(chǎn)品有51 臺份，產(chǎn)品漏氣率8.9%，產(chǎn)品漏氣率也較嚴(yán)重。車間的高漏氣率造成了產(chǎn)品的高返修率，造成車間的整體生產(chǎn)效率的下降。筆者經(jīng)過總結(jié)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的漏氣形式主要有以下幾種：

（1）氣路漏氣。氣路漏氣的形式主要有：a）接頭處漏氣；b）氣路焊縫處漏氣；c）三通閥（接頭處）漏氣；d）三通與氣路連接處漏氣；e）三通與密度表（或壓力表）接頭處漏氣等；

（2）密度表或壓力表漏氣，在實際統(tǒng)計和調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，壓力表漏氣的概率大于密度表漏氣的概率，且在產(chǎn)品運行現(xiàn)場返修的產(chǎn)品中，由于產(chǎn)品分合閘操作而致壓力表漏氣或指針不準(zhǔn)確的情況較多；

（3）瓷瓶法蘭與接線板的密封面處漏氣

該漏氣形式主要有：a）O 型密封圈有缺陷；b）接線板或法蘭接觸面有劃痕、氣孔缺陷坑；c）螺絲孔漏氣等；

（4）接線板與拐臂盒密封處漏氣

該漏氣形式主要有密封面處的劃痕、缺陷坑、O 型密封圈的缺陷等；

（5）拐臂盒焊接處漏氣

（6）軸封處漏氣

（7）瓷瓶與法蘭連接密封處漏氣

（8）瓷瓶與單極頂部蓋板（或帽子）處漏氣

該類露餡形式主要有蓋板密封面平面度、光潔度不滿足要求、O 型密封圈變形等。

經(jīng)過分析知，產(chǎn)品本體漏氣主要來自源于產(chǎn)品密封件的質(zhì)量問題，另外在裝配過程中由于零部件傳遞原因?qū)е旅芊饷媸軗p或者將O 型密封圈變形等也是導(dǎo)致產(chǎn)品漏氣的原因所在。所以，解決中壓斷路器產(chǎn)品漏氣問題應(yīng)從嚴(yán)格控制密封性零部件的進廠檢驗、清洗、轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)出發(fā)，對產(chǎn)品裝配工藝進行優(yōu)化，引進合理工裝輔助完成重點裝配。實踐證明，對進廠密封零部件進行嚴(yán)格控制和對車間工藝進行合理優(yōu)化，已經(jīng)對產(chǎn)品漏氣率的控制起到積極作用。

1.2 機構(gòu)問題

目前，中壓斷路器產(chǎn)品配用機構(gòu)，由于產(chǎn)品本體、機構(gòu)分別由不同廠家生產(chǎn)提供，出現(xiàn)機構(gòu)不能與斷路器本體很好匹配，進而在斷路器產(chǎn)品進行機械特性調(diào)試時出現(xiàn)一系列問題，主要表現(xiàn)在：

（1）機構(gòu)空合。經(jīng)過長期的調(diào)試總結(jié)，在機構(gòu)發(fā)生空合時，適當(dāng)調(diào)整合閘調(diào)節(jié)螺桿可以解決此問題；

（2）扇形板不過半軸。該情況一般通過調(diào)整主拉桿螺桿即可。

（3）機構(gòu)低電壓狀態(tài)下不合閘。造成機構(gòu)在低電壓操作下不合閘的原因主要有：a）合閘控制板連接的扭簧扭力太大，合閘頂桿不能夠推動；2）合閘頂桿端部與合閘板距離較小，合閘后操作后線圈產(chǎn)生的力，不能夠使頂桿產(chǎn)生足夠大的推力，從而出現(xiàn)不能實現(xiàn)合閘的結(jié)果等。解決機構(gòu)低電壓狀態(tài)下不合閘的措施主要有：a）適當(dāng)調(diào)節(jié)合閘控制板連接的扭簧，以減小合閘阻力；b）適當(dāng)調(diào)節(jié)線圈頂桿端部與合閘控制板間的距離，距離適當(dāng)增加后加大了頂桿行程，機構(gòu)合閘后頂桿端部在與合閘控制板作用時產(chǎn)生大的推力，從而完成合閘動作；3）若以上兩種操作都不能完成合閘動作，此時選擇更換合閘線圈，進行再調(diào)試。

（4）機構(gòu)輸出速度?。ɑ虼螅?。對于目前中壓斷路器所配用的彈簧操動機構(gòu)，在出現(xiàn)機構(gòu)輸出速度小（或大）的情況時，首先調(diào)整分合閘彈簧伸縮量，以使其達到需求輸出速度。在調(diào)節(jié)分合閘彈簧時，有這樣一規(guī)律，即調(diào)節(jié)合閘簧只影響合閘速度，不影響分閘速度，調(diào)節(jié)分閘簧既影響分閘速度又影響合閘速度。

1.3 產(chǎn)品本內(nèi)部水分大問題

在中壓斷路器產(chǎn)品生產(chǎn)量小時，水分處理似乎不是很大的問題，因為我們有足夠的時間和資源用于產(chǎn)品的水分處理。但是，隨著產(chǎn)品生產(chǎn)量的增加和市場要求降低生產(chǎn)成本的雙重壓力下，水分處理成為了高壓電器制造行業(yè)的一大難題，特別是在夏季空氣濕度較大的季節(jié)，水分處理難且處理周期長這一難題尤為突出。

傳統(tǒng)的水分處理工藝，大多是依靠工人經(jīng)驗所得，缺乏科學(xué)理論及試驗數(shù)據(jù)支撐，在產(chǎn)能較低的生產(chǎn)狀態(tài)下還可以滿足需求，但隨著行業(yè)對產(chǎn)能提升及降低生產(chǎn)成本的要求的提高，現(xiàn)有的工藝已不能滿足未來行業(yè)的發(fā)展的需求。所以，從新的思路出發(fā)，對現(xiàn)有的水分處理工藝進行深入研究，從而探索出新的水分處理工藝及思路對解決水分處理難且周期長的問題顯得非常必要和迫切。為解決高壓電器水分處理問題，我們專門成立了水分處理項目組，對水分處理進行了深入細(xì)致的研究，并取得了顯著成效。經(jīng)過總結(jié)，我們得出在水分處理方面，需要從以下幾方面著手，從而有緩解水分處理難度并縮短水分處理周期。

（1）斷路器裝配廠房合理規(guī)劃，設(shè)置單極裝配封閉間，合理規(guī)劃烘房，并采用合理的零部件烘干工藝；

（2）嚴(yán)格控制產(chǎn)品裝配過程，保證關(guān)鍵工序的裝配環(huán)境、裝配時間等因素；

（3）整體優(yōu)化產(chǎn)品工藝，從工藝方面控制產(chǎn)品裝配過程水分；

（4）提高工人產(chǎn)品質(zhì)量意識，從裝配一線控制產(chǎn)品質(zhì)量。

1.4 產(chǎn)品調(diào)試問題

中壓產(chǎn)品機械特性調(diào)試的內(nèi)容主要有：分合閘速度、分合閘時間、同期性、合閘彈跳時間（真空斷路器）等。目前，中壓斷路器產(chǎn)品的調(diào)試占用時間較長，效率較低，在生產(chǎn)高峰期，產(chǎn)品調(diào)試也是制約車間整體生產(chǎn)效率提升的一大主要因素。所以，對中壓斷路器調(diào)試方面進行深入研究，并尋找出提高產(chǎn)品調(diào)試效率的方法具有很大的現(xiàn)實意義。

據(jù)筆者了解，影響斷路器產(chǎn)品調(diào)試的因素主要有：

（1）同期大。同期大主要是指斷路器產(chǎn)品三極分閘和合閘同期大，解決同期大的方法主要是根據(jù)現(xiàn)有的同期性大小通過微調(diào)機構(gòu)傳動中的四連桿螺桿，逐漸使同期性滿足出廠要求。

（2）斷路器拒分拒合。斷路器拒分拒合，即指產(chǎn)品不能夠?qū)崿F(xiàn)分合閘之間的切換，在分閘狀態(tài)下不能夠?qū)崿F(xiàn)合閘操作，在合閘狀態(tài)下不能夠?qū)崿F(xiàn)分閘操作，這種情況在調(diào)試時發(fā)生的幾率較小。解決方案主要是通過調(diào)節(jié)機構(gòu)與本體連接的主拉桿和連桿。

（3）彈跳大。彈跳大，是指真空斷路器產(chǎn)品在合閘動作時，從動靜觸頭剛接觸到完全處于合閘靜止?fàn)顟B(tài)的時間超出產(chǎn)品技術(shù)條件中要求的時間。彈跳大，易造成真空滅弧室內(nèi)部燒蝕，進而影響滅弧效果，所以，IEC 對此進行了嚴(yán)格要求。由于"彈跳大"的影響因素較多，目前在技術(shù)方面還沒有一個具體有效的解決方案，主要依靠工人的調(diào)試經(jīng)驗。

2 建議。根據(jù)筆者對中壓斷路器產(chǎn)品的了解，針對產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中的問題，提出以下幾點建議，旨在提高公司產(chǎn)品質(zhì)量和裝配效率，并同時降低生產(chǎn)成本。

（1）技術(shù)人員應(yīng)深入一線，了解一線，從根本上做有益于產(chǎn)品質(zhì)量提升、裝配效率提高、生產(chǎn)成本降低的事情。

在豐田的生產(chǎn)模式當(dāng)中，豐田的領(lǐng)導(dǎo)和職工堅持"在做中學(xué)習(xí)"，從而使豐田的設(shè)計、技術(shù)人員對產(chǎn)品都特別的熟悉，尤其是工藝人員，他們對產(chǎn)品的裝配都了如指掌，這為他們在進行工藝規(guī)劃等方面的工作開展，提供了強大技術(shù)后盾。放眼我公司現(xiàn)狀，在公司范圍內(nèi)提倡技術(shù)人員深入一線，在做中學(xué)習(xí)，顯的非常重要，這勢必會為公司技術(shù)工藝等方面的發(fā)展提升一大臺階，使設(shè)計工藝等方面的人才素質(zhì)得到極大提升。

（2）加強產(chǎn)品裝配自動化程度。

隨著市場的發(fā)展，目前各行各業(yè)對產(chǎn)品裝配自動化程度的要求越來越高，在高壓電器行業(yè)，中低壓開關(guān)柜生產(chǎn)企業(yè)，如廈門ABB、許繼電氣、森源電器等都已引進自動化流水線設(shè)備，中壓斷路器生產(chǎn)企業(yè)，如北京ABB、如高電器等都有自動化設(shè)備的身影。裝配自動化設(shè)備的引進有以下幾種緣由：1）降低勞動強度，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)能，滿足市場高產(chǎn)能、短交貨期要求；2）提高企業(yè)在同行中的知名度，贏取更大市場合同量；3）市場對節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本的需求。從各個角度講，積極引進適合我公司產(chǎn)品裝配的自動化設(shè)備，對我公司的持續(xù)快速健康發(fā)展都有重要的意義。

（3）積極開展產(chǎn)品可裝配性評價技術(shù)研究。

產(chǎn)品的可裝配性是對產(chǎn)品裝配難易程度的一種評價，它與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝配方法和裝配資源有密切的關(guān)系。產(chǎn)品的可裝配性評價強調(diào)在設(shè)計的早期階段就考慮產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)及其相關(guān)的各種因素的影響，在滿足產(chǎn)品性能與功能的條件下改進產(chǎn)品的裝配結(jié)構(gòu)，從有利于產(chǎn)品裝配的角度出發(fā)對產(chǎn)品設(shè)計進行評價，并根據(jù)評價結(jié)果通過再設(shè)計改進設(shè)計方案，使設(shè)計出來的產(chǎn)品不僅可以高效、快速地裝配，而且能夠盡可能地降低裝配成本和產(chǎn)品總成本。[2]

目前，產(chǎn)品可裝配性評價技術(shù)已在汽車制造行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，并取得了顯著成效。所以，在我公司范圍內(nèi)積極深入開展產(chǎn)品可裝配性評價技術(shù)研究，對公司產(chǎn)品設(shè)計的周期、設(shè)計的質(zhì)量、成本的控制、工藝的最優(yōu)化等方面的控制將起到積極作用。

（4）加強零部件檢查力度，明確產(chǎn)品可追溯性，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。提高對中壓斷路器產(chǎn)品漏氣形式及原因的分析，不難得出，密封性零部件的實物質(zhì)量是造成產(chǎn)品漏氣和產(chǎn)品高返修率的主要原因，所以加強零部件檢查力度，并明確產(chǎn)品可追溯性，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，對于整體提升車間裝配生產(chǎn)效率具有重要意義。

（5）建立車間激勵機制，鼓勵工人技術(shù)經(jīng)驗分享，避免技術(shù)獨享、流失等現(xiàn)象，促進公司持續(xù)健康快速發(fā)展。目前，在車間存在一種"技能自私"現(xiàn)象，部分工人將個人技術(shù)或經(jīng)驗視為私有，不愿與其他人分享，從而造成某些崗位只有個別人才能完成，其他人都很難完成的現(xiàn)象。細(xì)思其中，原因有種種，但如何擺脫這一怪現(xiàn)象才是目前急需解決的一大問題。所以，建立合理的車間激勵機制，鼓勵工人進行技術(shù)經(jīng)驗分享，有效開展"傳、幫、帶"活動，避免技術(shù)獨享、流失等現(xiàn)象，促進公司持續(xù)健康快速發(fā)展，是我們當(dāng)下急需思考和解決的問題所在。

結(jié)語

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，社會對高壓電器設(shè)備的需求量將逐年增加，中壓開關(guān)設(shè)備作為高壓電器設(shè)備中的重要組成要素，探索并解決中壓開關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)中的技術(shù)問題，對提升產(chǎn)品質(zhì)量、推動企業(yè)的持續(xù)健康快速發(fā)展有重要意義，筆者以期通過本文對中壓開關(guān)產(chǎn)品的未來發(fā)展做出微薄之力。

[1]王鋼，王普慶等.高壓電器概述[M].高壓電器基礎(chǔ)教程，2003,7:1.

[2]孫曉非，DFA 技術(shù)與應(yīng)用研究[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004：2-6