關(guān)于電壓互感器疊片鐵芯疊裝及焊接技術(shù)的研究

鄭鵬

【摘要】互感器最早出現(xiàn)于19世紀末。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，互感器的電壓等級和準確級別都有很大提高，還發(fā)展了很多特種互感器，如電壓、電流復(fù)合式互感器、直流電流互感器，高準確度的電流比率器和電壓比率器，大電流激光式電流互感器，電子線路補償互感器，超高電壓系統(tǒng)中的光電互感器，以及SF6全封閉組合電器（GIS）中的電壓、電流互感器。在電力工業(yè)中，要發(fā)展什么電壓等級和規(guī)模的電力系統(tǒng)，必須發(fā)展相應(yīng)電壓等級和準確度的互感器，以供電力系統(tǒng)測量、保護和控制的需要。為提高社會效益和經(jīng)濟效益，各行各業(yè)都開始加強對工藝技術(shù)的研究與生產(chǎn)的優(yōu)化，通過不斷的技術(shù)改善，達到提高生產(chǎn)效率、降低制造成本、清潔生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)的目的。本文通過對互感器關(guān)鍵制造工藝鐵芯疊裝及焊接技術(shù)的研究，在傳統(tǒng)制造工藝的基礎(chǔ)上研發(fā)一種工藝制造流程及方法，為企業(yè)高質(zhì)、高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)提供充分的技術(shù)保障與支持。

【關(guān)鍵詞】互感器；疊裝工藝；焊接

1、前言

隨著很多新材料的不斷應(yīng)用，互感器也出現(xiàn)了很多新的種類，電磁式互感器得到了比較充分的發(fā)展，其中鐵心式電流互感器以干式、油浸式和氣體絕緣式多種結(jié)構(gòu)適應(yīng)了電力建設(shè)的發(fā)展需求。然而隨著電力傳輸容量的不斷增長，電網(wǎng)電壓等級的不斷提高及保護要求的不斷完善，一般的鐵心式電流互感器結(jié)構(gòu)已逐漸暴露出與之不相適應(yīng)的弱點，其固有的體積大、磁飽和、鐵磁諧振、動態(tài)范圍小，使用頻帶窄等弱點，難以滿難以滿足新一代電力系統(tǒng)自動化、電力數(shù)字網(wǎng)等的發(fā)展需要。隨著光電子技術(shù)的迅速發(fā)展，許多科技發(fā)達國家已把目光轉(zhuǎn)向利用光學傳感技術(shù)和電子學方法來發(fā)展新型的電子式電流互感器，簡稱光電電流互感器。國際電工協(xié)會已發(fā)布電子式電流互感器的標準。電子式互感器的含義，除了包括光電式的互感器，還包括其它各種利用電子測試原理的電壓、電流傳感器。我們通過對互感器關(guān)鍵制造工藝鐵鐵芯疊裝及焊接技術(shù)的研究，在傳統(tǒng)制造工藝的基礎(chǔ)上研發(fā)一種工藝制造流程及方法，為企業(yè)高質(zhì)、高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)提供了充分的技術(shù)保障與支持，使企業(yè)在未來的市場競爭中更具有優(yōu)勢。

2、傳統(tǒng)工藝對產(chǎn)品的影響

制造技術(shù)是一個不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展并且只有在實際生產(chǎn)過程才能得到不斷完善和改進的一個過程。互感器作為一種工業(yè)設(shè)備，經(jīng)過多年的發(fā)展，取得了長足的進步，具有一定的優(yōu)點，但是也具有一定的缺點。當今社會，各行各業(yè)競爭激烈如火如荼，都加強了對生產(chǎn)效率的提升、產(chǎn)品質(zhì)量的提升、制造成本的降低等方面的研究與投入，通過不斷的開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新方法的開發(fā)，使企業(yè)獲得長足的發(fā)展。歸根結(jié)底，對傳統(tǒng)工藝的改進、改造，就為了使企業(yè)獲得更高的生產(chǎn)效率、更穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和更低的產(chǎn)品投入，在這個過程中，自動化生產(chǎn)是優(yōu)先選擇方案。眾所周知，自動化生產(chǎn)以其超高的穩(wěn)定性、超高的生產(chǎn)效率，早已替代傳統(tǒng)作業(yè)模式，深受人們喜愛，但是自動化加工往往投入成本非常大，后期的維修維護成本非常高，對于中小型企業(yè)而言，壓力是非常大的，并且，自動化生產(chǎn)一般要求整體自動化生產(chǎn)效應(yīng)才能發(fā)揮出明顯效果。政府提出的2025智能制造也是如此，對于單工序或是個別幾個工序的自動化、智能化生產(chǎn)并不能解決實質(zhì)性的問題，改善效果不是很明顯。對于互感器鐵芯疊裝工藝而言，硅鋼片鐵芯的疊裝過程極其繁瑣、乏味，費時費力，并且新進員工的培養(yǎng)周期長，不僅嚴重影響生產(chǎn)效率，而且由于加工過程中的操作規(guī)范性問題、焊接技術(shù)問題等原因?qū)е炉B片歪曲、變形、焊縫不均、雜質(zhì)等缺陷，嚴重影響了產(chǎn)品使用的安全性、穩(wěn)定性及其它一系列問題的產(chǎn)生。

3、具體實施方法

隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的日益提高與科學技術(shù)的突飛猛進，大力發(fā)展互感器制造技術(shù)，不斷發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品制程中存在的各種問題，以達到精益生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)、穩(wěn)定生產(chǎn)的目的與效果。如何通過技術(shù)手段在不增加成本的前提下，實現(xiàn)上述效能成為研究課題，通過不斷開發(fā)的新技術(shù)、新工藝、新方法以達到提高生產(chǎn)力的思維方法與手段，符合企業(yè)發(fā)展與行業(yè)進步的需要。因此，我們通過大量的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，經(jīng)過認真的分析、總結(jié)、整理，得到了下面的方法，這種方法具有更高的作業(yè)效率及品質(zhì)保證。

首先，通過一定的技術(shù)手段對原材料狀態(tài)進行仔細檢查、檢驗，確認來料各項技術(shù)指標要滿足要求，并做好記錄，檢查合格的產(chǎn)品要進行明顯標記、標識并根據(jù)現(xiàn)在5S管理要求放在指定區(qū)域，對于不良品也要認真做好記錄，并與正常產(chǎn)品進行分離處理。對于電壓互感器鐵芯而言，原材料方面主要是對硅鋼片的檢驗，包括硅鋼片的厚度、硬度、強度、彈性模量等，對剪好的硅鋼片，要確認其外觀狀態(tài)規(guī)格尺寸、毛刺要求（≤0.04mm）、斷面狀態(tài)是否合格，有無傷痕、彎曲、變形、凹痕、凹坑等缺陷，經(jīng)確認合格的硅鋼片方可使用；

其次，是疊片。將各級片分別單獨選好，以備取用，然后按照圖紙要求，在疊片夾板上進行疊片，片的接縫不超過0.5mm；鐵片參差不齊≤1.0mm；不允許有搭頭；疊厚偏差根據(jù)級別不同，偏差要求不同：最小級（即心柱最窄的片）疊厚偏差±0.2mm，中間級偏差為±0.2mm +0.50mm/-0.20mm，主級（心柱最寬片）偏差為+0.30mm/0，總疊厚偏要嚴格控制在要求范圍內(nèi)；確認疊片完好后，將疊片靠齊：鐵芯框完全疊好后，用銅錘輕打靠齊，尺寸偏差符合要求后，用工裝或夾件夾緊，再復(fù)查一遍各部尺寸應(yīng)仍合格；

最后，對疊好的硅片進行焊接（帶夾件孔的除外），要注意調(diào)整氬弧焊機的電流大小，使之適中，保證焊縫的均勻，從三面將鐵芯每級焊好，焊口為一道或兩道，然后將各級疊在一起，總焊在一起，三面焊接，焊口一般為1道或2道，留出一個軛柱不焊以備套裝線圈；注意事項：氬弧焊機操作時要注意安全，防止弧光傷人；新產(chǎn)品試制要求；產(chǎn)品第一次疊片時，必須將各級片都分別單獨夾好后，進行測量，根據(jù)各級公差要求，然后記下每級的確切片數(shù)，以后按此疊片，在公差符合要求后，方可靠齊焊接。

4、結(jié)論及下一步工作方向

標準化、規(guī)范化、自動化、智能化是工業(yè)制造企業(yè)的最終發(fā)展目標，但是就目前國情而言，這條路可能還是很漫長。扎實的理論基礎(chǔ)、標準的作業(yè)規(guī)范與指導仍是我們進行技術(shù)創(chuàng)新與改造的動力，也是我們進行優(yōu)化生產(chǎn)、高效生產(chǎn)的保障。我們也將繼續(xù)發(fā)揚這種精神，通過本職工作的規(guī)范與完善，推動企業(yè)的整體進步與提升。

參考文獻

[1]楊大鈺.『淺談大型變壓器錢芯疊裝工藝』.電力學報，2007年第22期.