中壓斷路器產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 斷路器產品的統稱，它仍屬于高壓電器的范疇[1]。隨著社會經濟的發展，社會各行各業對高壓電器設備的需求呈現逐年遞增的趨勢，伴隨著國家農網改造的推進，市場對中壓斷路器產品的需求量更是大增。中壓斷路器產品承擔著使高壓輸電向低壓（用戶）配電轉換的中間重要環節，為電力系統的安全運行起到非常重要的作用。

目前，我平高集團生產的中壓斷路器產品主要有 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品。隨著我平高集團產品系列的逐漸完善、技術的不斷提升和市場對中壓產品需求量的增加，近年來中壓產品合同量呈現快速增加趨勢，一度曾出現產能不能滿足需求的情形。細思中壓產品在生產中，不能很好滿足交貨期的原因，大致可理解為：在生產任務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，從而出現了一系列的生產技術問題。本文主要結合筆者對斷路器產品工藝技術的了解，對中壓斷路器產品在進行生產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品設計生產等方面人員提供參考。

1.中壓斷路器生產常見問題及解決方案

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

1.1 產品本體漏氣

為全面了解中壓產品漏氣情況，筆者曾對中壓六氟化硫斷路器產品的漏氣情況進行了統計，統計結果顯示，檢漏產品共37 臺份，發現有漏氣問題的產品有8 臺份，產品漏氣率21.62%，產品漏氣率嚴重超標。對中壓真空斷路器產品的漏氣情況進行統計，結果顯示，統計產品573 臺份，其中漏氣產品有51 臺份，產品漏氣率8.9%，產品漏氣率也較嚴重。車間的高漏氣率造成了產品的高返修率，造成車間的整體生產效率的下降。筆者經過總結，發現產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，在實際統計和調查中發現，壓力表漏氣的概率大于密度表漏氣的概率，且在產品運行現場返修的產品中，由于產品分合閘操作而致壓力表漏氣或指針不準確的情況較多；

（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。

經過分析知，產品本體漏氣主要來自源于產品密封件的質量問題，另外在裝配過程中由于零部件傳遞原因導致密封面受損或者將O 型密封圈變形等也是導致產品漏氣的原因所在。所以，解決中壓斷路器產品漏氣問題應從嚴格控制密封性零部件的進廠檢驗、清洗、轉運等環節出發，對產品裝配工藝進行優化，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格控制和對車間工藝進行合理優化，已經對產品漏氣率的控制起到積極作用。

1.2 機構問題

目前，中壓斷路器產品配用機構，由于產品本體、機構分別由不同廠家生產提供，出現機構不能與斷路器本體很好匹配，進而在斷路器產品進行機械特性調試時出現一系列問題，主要表現在：

（1）機構空合。經過長期的調試總結，在機構發生空合時，適當調整合閘調節螺桿可以解決此問題；

（2）扇形板不過半軸。該情況一般通過調整主拉桿螺桿即可。

（3）機構低電壓狀態下不合閘。造成機構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生的力，不能夠使頂桿產生足夠大的推力，從而出現不能實現合閘的結果等。解決機構低電壓狀態下不合閘的措施主要有：a）適當調節合閘控制板連接的扭簧，以減小合閘阻力；b）適當調節線圈頂桿端部與合閘控制板間的距離，距離適當增加后加大了頂桿行程，機構合閘后頂桿端部在與合閘控制板作用時產生大的推力，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，進行再調試。

（4）機構輸出速度小（或大）。對于目前中壓斷路器所配用的彈簧操動機構，在出現機構輸出速度小（或大）的情況時，首先調整分合閘彈簧伸縮量，以使其達到需求輸出速度。在調節分合閘彈簧時，有這樣一規律，即調節合閘簧只影響合閘速度，不影響分閘速度，調節分閘簧既影響分閘速度又影響合閘速度。

1.3 產品本內部水分大問題

在中壓斷路器產品生產量小時，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品的水分處理。但是，隨著產品生產量的增加和市場要求降低生產成本的雙重壓力下，水分處理成為了高壓電器制造行業的一大難題，特別是在夏季空氣濕度較大的季節，水分處理難且處理周期長這一難題尤為突出。

傳統的水分處理工藝，大多是依靠工人經驗所得，缺乏科學理論及試驗數據支撐，在產能較低的生產狀態下還可以滿足需求，但隨著行業對產能提升及降低生產成本的要求的提高，現有的工藝已不能滿足未來行業的發展的需求。所以，從新的思路出發，對現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致的研究，并取得了顯著成效。經過總結，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劃，設置單極裝配封閉間，合理規劃烘房，并采用合理的零部件烘干工藝；

（2）嚴格控制產品裝配過程，保證關鍵工序的裝配環境、裝配時間等因素；

（3）整體優化產品工藝，從工藝方面控制產品裝配過程水分；

（4）提高工人產品質量意識，從裝配一線控制產品質量。

1.4 產品調試問題

中壓產品機械特性調試的內容主要有：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，中壓斷路器產品的調試占用時間較長，效率較低，在生產高峰期，產品調試也是制約車間整體生產效率提升的一大主要因素。所以，對中壓斷路器調試方面進行深入研究，并尋找出提高產品調試效率的方法具有很大的現實意義。

據筆者了解，影響斷路器產品調試的因素主要有：

（1）同期大。同期大主要是指斷路器產品三極分閘和合閘同期大，解決同期大的方法主要是根據現有的同期性大小通過微調機構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，即指產品不能夠實現分合閘之間的切換，在分閘狀態下不能夠實現合閘操作，在合閘狀態下不能夠實現分閘操作，這種情況在調試時發生的幾率較小。解決方案主要是通過調節機構與本體連接的主拉桿和連桿。

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

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

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

在豐田的生產模式當中，豐田的領導和職工堅持"在做中學習"，從而使豐田的設計、技術人員對產品都特別的熟悉，尤其是工藝人員，他們對產品的裝配都了如指掌，這為他們在進行工藝規劃等方面的工作開展，提供了強大技術后盾。放眼我公司現狀，在公司范圍內提倡技術人員深入一線，在做中學習，顯的非常重要，這勢必會為公司技術工藝等方面的發展提升一大臺階，使設計工藝等方面的人才素質得到極大提升。

（2）加強產品裝配自動化程度。

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

（3）積極開展產品可裝配性評價技術研究。

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

目前，產品可裝配性評價技術已在汽車制造行業得到了廣泛應用，并取得了顯著成效。所以，在我公司范圍內積極深入開展產品可裝配性評價技術研究，對公司產品設計的周期、設計的質量、成本的控制、工藝的最優化等方面的控制將起到積極作用。

（4）加強零部件檢查力度，明確產品可追溯性，發現問題及時解決。提高對中壓斷路器產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量是造成產品漏氣和產品高返修率的主要原因，所以加強零部件檢查力度，并明確產品可追溯性，發現問題及時解決，對于整體提升車間裝配生產效率具有重要意義。

（5）建立車間激勵機制，鼓勵工人技術經驗分享，避免技術獨享、流失等現象，促進公司持續健康快速發展。目前，在車間存在一種"技能自私"現象，部分工人將個人技術或經驗視為私有，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象。細思其中，原因有種種，但如何擺脫這一怪現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，鼓勵工人進行技術經驗分享，有效開展"傳、幫、帶"活動，避免技術獨享、流失等現象，促進公司持續健康快速發展，是我們當下急需思考和解決的問題所在。

結語

隨著市場經濟的發展，社會對高壓電器設備的需求量將逐年增加，中壓開關設備作為高壓電器設備中的重要組成要素，探索并解決中壓開關產品生產中的技術問題，對提升產品質量、推動企業的持續健康快速發展有重要意義，筆者以期通過本文對中壓開關產品的未來發展做出微薄之力。

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

[2]孫曉非，DFA 技術與應用研究[D].遼寧工程技術大學碩士學位論文，2004：2-6