低壓斷路器產(chǎn)品質(zhì)量狀況研究

朱可

摘? 要：低壓斷路器是人們?nèi)粘Ｓ秒娺^程中開斷和閉合電路的重要設(shè)備之一，起到了保障電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵作用，所以產(chǎn)品質(zhì)量保證非常重要，本文首先分析了低壓斷路器的作用結(jié)構(gòu)，隨后介紹了低壓斷路器產(chǎn)品的質(zhì)量問題和形成原因，在全面把握低壓斷路器產(chǎn)品質(zhì)量基礎(chǔ)上，提出優(yōu)化低壓斷路器質(zhì)量控制的有效措施，包括加強產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理、合理控制產(chǎn)品生產(chǎn)、強化市場流通監(jiān)管，希望能給相關(guān)人士提供有效參考。

關(guān)鍵詞：低壓斷路器? 產(chǎn)品質(zhì)量? 控制措施? 電力電氣

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2021）07（b）-0038-03

Study on Product Quality of Low Voltage Circuit Breaker

ZHU Ke*

（CHINT Low Voltage Intelligent Appliance Research Institute， Shanghai， 201600 China）

Abstract： Low voltage circuit breaker is one of the important equipment for opening and closing circuits in people's daily power consumption. It plays a key role in ensuring the safe and stable operation of power grid， so the product quality assurance is very important. This paper first analyzes the function structure of low voltage circuit breaker， and then introduces the quality problems and causes of low voltage circuit breaker products. On the basis of comprehensively grasping the product quality of low-voltage circuit breaker， this paper puts forward effective measures to optimize the quality control of low-voltage circuit breaker， including strengthening product quality supervision and management， reasonably controlling product production and strengthening market circulation supervision， hoping to provide effective reference for relevant people.

Key Words： Low voltage circuit breaker; Product quality; Control measures; Electric power

低壓斷路器屬于電力分配傳輸和用電設(shè)備控制保護的主要電器產(chǎn)品，通過對低壓斷路器相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量采取有效的控制措施，能夠進一步優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)，保障電力系統(tǒng)的有序運行。

1? 低壓斷路器分析

低壓斷路器本質(zhì)上屬于一種自動開關(guān)，該種設(shè)備不但可以對正常運行狀態(tài)下的電流實施有效分斷和接通，同時還能夠?qū)^載或短路電流實施有效的分斷和保護。在整個電路系統(tǒng)內(nèi)，低壓斷路器除了可以發(fā)揮出傳統(tǒng)的電流保護功能之外，同時還具有漏電、過欠壓、頻率異常等附加保護功能，且可實現(xiàn)電能質(zhì)量檢測等高級功能。斷路器的產(chǎn)品類型經(jīng)過多年的研究和發(fā)展越加多樣化，按照應(yīng)用類型進行劃分，包括保護裝置運行參數(shù)可調(diào)節(jié)與不可調(diào)節(jié)兩種類型，按照滅弧介質(zhì)實施劃分，可以進一步分成真空式與空氣式兩種裝置形式。近年來，隨著功率半導體器件技術(shù)的成熟和成本的降低，也出現(xiàn)了固態(tài)或混合式等新型斷路器種類。其中低壓斷路器具備較大的容量范圍，主流容量范圍在16～7500A。同時低壓斷路器普遍應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)內(nèi)的各級饋線當中，可以針對不同用電終端實施合理保護。

低壓斷路器通?？梢苑譃閮刹糠?，分別是附件和本體，其中本體能夠促進電路順利實施合、分閘操作，同時在設(shè)備、電路發(fā)生過載或短路故障時，可以對故障進行判斷、動作和記錄上報。附件屬于斷路器內(nèi)派生功能補充部件，進一步為斷路器擴充了保護和控制功能，完善設(shè)備保護功能和斷路器應(yīng)用范圍，使設(shè)備安裝操作更為便捷。兩部分元件都是影響低壓斷路器質(zhì)量的重要因素，而附件作為低壓斷路器中的重要組成內(nèi)容，需要對其質(zhì)量實施合理控制，結(jié)合用戶實際需要和應(yīng)用場景，有效應(yīng)用附件，減少不必要的浪費，同時準確區(qū)分電壓等級和配電模式。如果應(yīng)用不合理，不但無法發(fā)揮出相應(yīng)的保護作用，還會產(chǎn)生嚴重經(jīng)濟損失，為此附件的質(zhì)量控制也需要強化[1]。

2? 低壓斷路器相關(guān)質(zhì)量問題和原因

2.1 未達標項目

隨著國家對于電力系統(tǒng)運行重視程度的不斷提高，市場監(jiān)督管理部門始終把產(chǎn)品檢查重點放在斷路器產(chǎn)品當中，而小型斷路器與漏電斷路器由于用量大，位于配電節(jié)點的最后一級，與人們的聯(lián)系最為緊密。此次聯(lián)系某一省份某一季度對低壓斷路器的產(chǎn)品質(zhì)量檢查結(jié)果實施系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)主要存在問題包括電氣壽命、極限分斷能力、環(huán)境試驗不滿足要求等。關(guān)于產(chǎn)品性能檢測和極限脫扣試驗，相關(guān)項目主要目標是對斷路器應(yīng)用性能進行合理檢測，重點考察斷路器自身保護功能的特征，具體涵蓋短路狀態(tài)與過載狀態(tài)下設(shè)備斷開故障線路的能力，包括最大可斷開電流與分斷時間。如果極限脫扣與產(chǎn)品特性不滿足應(yīng)用要求，產(chǎn)品在接通電流后可能會產(chǎn)生誤動作，或者在過載狀態(tài)下，產(chǎn)品不動作，無法發(fā)揮出相應(yīng)的過電流保護功能，容易損壞設(shè)備，導致火災(zāi)或人身安全事故，嚴重威脅了人民群眾的生命和財產(chǎn)安全[2]。

針對額定運行短路實施分斷試驗工作，實施相關(guān)操作主要是模擬線路故障，分析斷路器是否順利進行電流連接和斷開。因為在低壓斷路器裝置進行分斷控制中，相關(guān)觸頭部分不可避免出現(xiàn)各種電弧現(xiàn)象，將觸頭處于高溫環(huán)境影響下，對應(yīng)觸頭金屬表層容易產(chǎn)生熔化，導致動靜觸頭產(chǎn)生熔焊現(xiàn)象，或者由于觸頭表面的氧化，使得接觸電阻增大。試驗后還需要針對設(shè)備溫升、絕緣等其他性能實施準確驗證，如果發(fā)現(xiàn)低壓斷路器的額定短路分斷功能不符合標準要求，便會導致電力系在實際操作中出現(xiàn)短路現(xiàn)象后，斷路器無法進行合理保護，最終產(chǎn)生較大隱患[3]。

2.2 未達標原因

通過分析發(fā)現(xiàn)，如果低壓斷路器的性能不滿足標準要求，主要是因為產(chǎn)品過電流脫扣器自身性能不足、材料偷工減料（如利用回收材料和鍍層厚度不夠）、熱處理不充分與技術(shù)生產(chǎn)人員沒有進行準確調(diào)試等。具體原因如下：第一，所采購發(fā)熱器件運行電阻相對較低，使得在過載電流條件下，設(shè)備發(fā)熱量不夠，沒有引起雙金屬變形現(xiàn)象;第二，所用雙金屬元件尚未達到足夠變形量，也許是材質(zhì)選擇不當與材料屬性不穩(wěn)等原因所導致的;第三，塑料件老化變形嚴重，或者一段時間后耐機械應(yīng)力能力急速下降，可能是使用了回收材料所致;第四，技術(shù)人員在設(shè)備調(diào)試方面工作不夠，沒有針對牽引桿和雙金屬部件兩者間距實施合理調(diào)整，從而產(chǎn)生斷路器脫扣范圍較大與斷路器脫扣力過高等問題，遠遠超出正常限值范圍。

額定運行中的短路分斷問題主要由脫扣器、外殼材料、結(jié)構(gòu)強度及滅弧室等因素影響。例如，滅弧室沒有及時熄滅電弧，整體燃弧時間增加，導致觸頭存在嚴重燒傷現(xiàn)象。原因可能是電弧沒有嚴格按照指定運動方向流入滅弧室，或在進入滅弧室后由于柵片距離不夠沒有第一時間熄滅;同時燃弧形成的金屬顆?？赡転R入斷路器當中，從而影響設(shè)備正常分合，直接損傷整個設(shè)備。部分產(chǎn)品外殼設(shè)計存在強度不足的問題，所選設(shè)計材料缺少充足韌性，或受制程工藝影響，無法合理承擔樣品分斷時的氣壓[4]。

3? 低壓斷路器產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀

產(chǎn)品質(zhì)量是市場發(fā)展中的第一主題，而產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)研究工作也成為了重要的研究課題。借助合理的市場調(diào)研，全面、準確地了解低壓斷路器整個行業(yè)發(fā)展狀況，具體如下。

3.1 市場競爭激勵

國內(nèi)低壓斷路器相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量到目前為止大概維持一種平穩(wěn)狀態(tài)，對低壓斷路器的設(shè)計、信息采集及生產(chǎn)工作初步形成了較為成熟、完善的工作流程，但因為整個市場發(fā)展中存在激烈的競爭，部分企業(yè)因為自身技術(shù)工藝較為簡單，生產(chǎn)力量不足、核心原料質(zhì)量不滿足產(chǎn)品需求等原因，從而無法進一步提升產(chǎn)品質(zhì)量。為此需要針對產(chǎn)品質(zhì)量管理實施全面監(jiān)督，引導整個產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，規(guī)范市場中的各種經(jīng)濟活動，提升設(shè)備質(zhì)量，更好地保護設(shè)備與人員的安全[5]。

3.2 企業(yè)生產(chǎn)能力參差不齊

不同企業(yè)市場生產(chǎn)能力和發(fā)展程度有所差異，從全國層面上分析，其中發(fā)展規(guī)模較大的企業(yè)相對于小企業(yè)來說，大規(guī)模企業(yè)對產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)流程要求更為嚴格，質(zhì)量較好。而大型企業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展初步實現(xiàn)了智能化，自動流水生產(chǎn)，不同產(chǎn)品之間差異較小，至于小微企業(yè)依然停滯于傳統(tǒng)人工組裝階段，整體工藝水平較為落后，無法有效保障產(chǎn)品質(zhì)量，小微企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)人員的技術(shù)水平有待提高。

3.3 小企業(yè)對行業(yè)標準不夠重視

目前國家對低壓短路器的生產(chǎn)和執(zhí)行標準都有相應(yīng)的要求，由于市場競爭激烈，部分小企業(yè)為了獲得更多的市場份額，隨意滿足客戶的需求而更改參數(shù)，生產(chǎn)的產(chǎn)品與認證證書上的不一致，沒有按照國家標準來執(zhí)行，對產(chǎn)品的質(zhì)量造成了一定的影響。

4? 強化低壓斷路器質(zhì)量控制的具體措施

4.1 強化產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督

為了進一步優(yōu)化低壓斷路器整體產(chǎn)品質(zhì)量，需要針對產(chǎn)品整個生產(chǎn)過程實施有效管理，強化質(zhì)量控制。對于企業(yè)發(fā)展而言，特別是各種小微企業(yè)，因其自身實力不足，需要政府提供有效的技術(shù)支持，如定期開展技術(shù)研究會議與質(zhì)量分析會議。對生產(chǎn)企業(yè)中的檢驗方法和例行檢驗工作進行全面核查，分析質(zhì)量檢驗方法是否滿足標準要求，進一步優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量檢驗效果。支持企業(yè)對各級材料實施定期抽檢，及時發(fā)現(xiàn)其中的不合格產(chǎn)品，對于型式試驗中通過率較低項目開展自主檢查，同時針對性設(shè)計專項優(yōu)化方案。

4.2 合理控制產(chǎn)品生產(chǎn)

針對低壓斷路器產(chǎn)品整個生產(chǎn)過程實施合理控制，面對各種中小型企業(yè)選擇的人工裝配方法，企業(yè)需要通過全面優(yōu)化一線生產(chǎn)技術(shù)水平，合理制定相應(yīng)的生產(chǎn)工藝標準等進一步強化控制整個生產(chǎn)過程。針對產(chǎn)品生產(chǎn)中的各個關(guān)鍵工序?qū)嵤┯行У馁|(zhì)量控制措施，保證各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)與產(chǎn)品技術(shù)滿足一致性標準。通過強化質(zhì)量控制，在適當增設(shè)各種設(shè)備檢測工作基礎(chǔ)上，還應(yīng)該注重提升抽檢樣品的實效性[6]。

4.3 強化市場流通監(jiān)管

質(zhì)量管理部門還需要合理引導企業(yè)發(fā)展，推動企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，鼓勵企業(yè)積極研發(fā)各種具有較高附加值與技術(shù)含量產(chǎn)品，擴大產(chǎn)品宣傳力度，規(guī)范低壓斷路器產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)行為。針對產(chǎn)品抽查檢驗措施實施靈活調(diào)整，可以借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢，融合產(chǎn)品流通、生產(chǎn)等領(lǐng)域，針對產(chǎn)品實施全面抽查檢驗，保障低壓斷路器應(yīng)用質(zhì)量。除此之外，不同地區(qū)的市場監(jiān)察管理部門需要進一步強化對于整個市場的監(jiān)督管理力度，創(chuàng)新產(chǎn)品檢驗認證方式，從原本的第三方認證，進一步轉(zhuǎn)化為自主評價認證。

5? 結(jié)語

綜上所述，因為低壓斷路器整體應(yīng)用范圍較為廣泛，屬于配電系統(tǒng)中線路和電器保護系統(tǒng)的核心元件，確保低壓斷路器的運行安全性和可靠性具有重要意義，對產(chǎn)品質(zhì)量實施系統(tǒng)研究分析具有重要價值。

參考文獻

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[4] 呂方圓.多因素下真空斷路器的可靠性分析[D].大連：大連理工大學，2019.

[5] 張凌波，操春名.基于INTLBO-SVR的低壓斷路器熱脫扣時間預(yù)測[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2019，42（16）：30-35.

[6] 李家漢，梁剛，浦通，劉遠飛.一起斷路器機械故障電壓異常事件分析[J].水電站機電技術(shù)，2020，43（5）：61-64.