中压断路器产品常见问题及解决方案探析

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摘 要：本文介绍了中压断路器产品在进行生产制造过程中的常见问题，并提出了相关解决方案，最后提出了提高产品质量和装配效率的建议，旨在为从事中压生产方面的人员提供解决方案参考。

关键词：中压断路器；漏气；机构；水分大；产品可装配性评价

中图分类号：TM56 文献标识码：A

中压断路器通常是指电压等级在3.6kV～40.5kV断路器产品的统称，它仍属于高压电器的范畴[1]。随着社会经济的发展，社会各行各业对高压电器设备的需求呈现逐年递增的趋势，伴随着国家农网改造的推进，市场对中压断路器产品的需求量更是大增。中压断路器产品承担着使高压输电向低压（用户）配电转换的中间重要环节，为电力系统的安全运行起到非常重要的作用。

目前，我平高集团生产的中压断路器产品主要有LW8、LW34、LW35、LW55等系列的六氟化硫断路器和ZW30、ZW55等系列真空断路器产品。随着我平高集团产品系列的逐渐完善、技术的不断提升和市场对中压产品需求量的增加，近年来中压产品合同量呈现快速增加趋势，一度曾出现产能不能满足需求的情形。细思中压产品在生产中，不能很好满货期的原因，大致可理解为：在生产任务量大的高峰期以前难易暴漏的问题，突然暴漏出来，而没有很好的解决方案予以解决，从而出现了一系列的生产技术问题。本文主要结合笔者对断路器产品工艺技术的了解，对中压断路器产品在进行生产制造过程中的常见问题进行分析，并提出解决方案，以期对从事中压断路器产品设计生产等方面人员提供参考。

1.中压断路器生产常见问题及解决方案

中压断路器产品在进行生产制造中的常见问题主要有：一、产品本体漏气；二、机构问题；三、产品本体水分处理难度大且水分处理周期长；四、产品调试问题等，这些常见问题已经成为影响中压产品在生产高峰期进行正常生产的主要原因，解决这些问题对提高中压断路器厂产能和产品质量具有重要意义。

1.1 产品本体漏气

为全面了解中压产品漏气情况，笔者曾对中压六氟化硫断路器产品的漏气情况进行了统计，统计结果显示，检漏产品共37台份，发现有漏气问题的产品有8台份，产品漏气率21.62%，产品漏气率严重超标。对中压真空断路器产品的漏气情况进行统计，结果显示，统计产品573台份，其中漏气产品有51台份，产品漏气率8.9%，产品漏气率也较严重。车间的高漏气率造成了产品的高返修率，造成车间的整体生产效率的下降。笔者经过总结，发现产品的漏气形式主要有以下几种：

（1）气路漏气。气路漏气的形式主要有：a）接头处漏气；b）气路焊缝处漏气；c）三通阀（接头处）漏气；d）三通与气路连接处漏气；e）三通与密度表（或压力表）接头处漏气等；

（2）密度表或压力表漏气，在实际统计和调查中发现，压力表漏气的概率大于密度表漏气的概率，且在产品运行现场返修的产品中，由于产品分合闸操作而致压力表漏气或指针不准确的情况较多；

（3）瓷瓶法兰与接线板的密封面处漏气

该漏气形式主要有：a）O型密封圈有缺陷；b）接线板或法兰接触面有划痕、气孔缺陷坑；c）螺丝孔漏气等；

（4）接线板与拐臂盒密封处漏气

该漏气形式主要有密封面处的划痕、缺陷坑、O型密封圈的缺陷等；

（5）拐臂盒焊接处漏气

（6）轴封处漏气

（7）瓷瓶与法兰连接密封处漏气

（8）瓷瓶与单极顶部盖板（或帽子）处漏气

该类露馅形式主要有盖板密封面平面度、光洁度不满足要求、O型密封圈变形等。

经过分析知，产品本体漏气主要来自源于产品密封件的质量问题，另外在装配过程中由于零部件传递原因导致密封面受损或者将O型密封圈变形等也是导致产品漏气的原因所在。所以，解决中压断路器产品漏气问题应从严格控制密封性零部件的进厂检验、清洗、转运等环节出发，对产品装配工艺进行优化，引进合理工装辅助完成重点装配。实践证明，对进厂密封零部件进行严格控制和对车间工艺进行合理优化，已经对产品漏气率的控制起到积极作用。

1.2 机构问题

目前，中压断路器产品配用机构，由于产品本体、机构分别由不同厂家生产提供，出现机构不能与断路器本体很好匹配，进而在断路器产品进行机械特性调试时出现一系列问题，主要表现在：

（1）机构空合。经过长期的调试总结，在机构发生空合时，适当调整合闸调节螺杆可以解决此问题；

（2）扇形板不过半轴。该情况一般通过调整主拉杆螺杆即可。

（3）机构低电压状态下不合闸。造成机构在低电压操作下不合闸的原因主要有：a）合闸控制板连接的扭簧扭力太大，合闸顶杆不能够推动；2）合闸顶杆端部与合闸板距离较小，合闸后操作后线圈产生的力，不能够使顶杆产生足够大的推力，从而出现不能实现合闸的结果等。

解决机构低电压状态下不合闸的措施主要有：a）适当调节合闸控制板连接的扭簧，以减小合闸阻力；b）适当调节线圈顶杆端部与合闸控制板间的距离，距离适当增加后加大了顶杆行程，机构合闸后顶杆端部在与合闸控制板作用时产生大的推力，从而完成合闸动作；3）若以上两种操作都不能完成合闸动作，此时选择更换合闸线圈，进行再调试。

（4）机构输出速度小（或大）。对于目前中压断路器所配用的弹簧操动机构，在出现机构输出速度小（或大）的情况时，首先调整分合闸弹簧伸缩量，以使其达到需求输出速度。在调节分合闸弹簧时，有这样一规律，即调节合闸簧只影响合闸速度，不影响分闸速度，调节分闸簧既影响分闸速度又影响合闸速度。

1.3 产品本内部水分大问题

在中压断路器产品生产量小时，水分处理似乎不是很大的问题，因为我们有足够的时间和资源用于产品的水分处理。但是，随着产品生产量的增加和市场要求降低生产成本的双重压力下，水分处理成为了高压电器制造行业的一大难题，特别是在夏季空气湿度较大的季节，水分处理难且处理周期长这一难题尤为突出。

传统的水分处理工艺，大多是依靠工人经验所得，缺乏科学理论及试验数据支撑，在产能较低的生产状态下还可以满足需求，但随着行业对产能提升及降低生产成本的要求的提高，现有的工艺已不能满足未来行业的发展的需求。所以，从新的思路出发，对现有的水分处理工艺进行深入研究，从而探索出新的水分处理工艺及思路对解决水分处理难且周期长的问题显得非常必要和迫切。为解决高压电器水分处理问题，我们专门成立了水分处理项目组，对水分处理进行了深入细致的研究，并取得了显著成效。经过总结，我们得出在水分处理方面，需要从以下几方面着手，从而有缓解水分处理难度并缩短水分处理周期。

（1）断路器装配厂房合理规划，设置单极装配封闭间，合理规划烘房，并采用合理的零部件烘干工艺；

（2）严格控制产品装配过程，保证关键工序的装配环境、装配时间等因素；

（3）整体优化产品工艺，从工艺方面控制产品装配过程水分；

（4）提高工人产品质量意识，从装配一线控制产品质量。

1.4 产品调试问题

中压产品机械特性调试的内容主要有：分合闸速度、分合闸时间、同期性、合闸弹跳时间（真空断路器）等。目前，中压断路器产品的调试占用时间较长，效率较低，在生产高峰期，产品调试也是制约车间整体生产效率提升的一大主要因素。所以，对中压断路器调试方面进行深入研究，并寻找出提高产品调试效率的方法具有很大的现实意义。

据笔者了解，影响断路器产品调试的因素主要有：

（1）同期大。同期大主要是指断路器产品三极分闸和合闸同期大，解决同期大的方法主要是根据现有的同期性大小通过微调机构传动中的四连杆螺杆，逐渐使同期性满足出厂要求。

（2）断路器拒分拒合。断路器拒分拒合，即指产品不能够实现分合闸之间的切换，在分闸状态下不能够实现合闸操作，在合闸状态下不能够实现分闸操作，这种情况在调试时发生的几率较小。解决方案主要是通过调节机构与本体连接的主拉杆和连杆。

（3）弹跳大。弹跳大，是指真空断路器产品在合闸动作时，从动静触头刚接触到完全处于合闸静止状态的时间超出产品技术条件中要求的时间。弹跳大，易造成真空灭弧室内部烧蚀，进而影响灭弧效果，所以，IEC对此进行了严格要求。由于"弹跳大"的影响因素较多，目前在技术方面还没有一个具体有效的解决方案，主要依靠工人的调试经验。

2 建议。根据笔者对中压断路器产品的了解，针对产品在生产制造过程中的问题，提出以下几点建议，旨在提高公司产品质量和装配效率，并同时降低生产成本。

（1）技术人员应深入一线，了解一线，从根本上做有益于产品质量提升、装配效率提高、生产成本降低的事情。

在丰田的生产模式当中，丰田的领导和职工坚持"在做中学习"，从而使丰田的设计、技术人员对产品都特别的熟悉，尤其是工艺人员，他们对产品的装配都了如指掌，这为他们在进行工艺规划等方面的工作开展，提供了强大技术后盾。放眼我公司现状，在公司范围内提倡技术人员深入一线，在做中学习，显的非常重要，这势必会为公司技术工艺等方面的发展提升一大台阶，使设计工艺等方面的人才素质得到极大提升。

（2）加强产品装配自动化程度。

随着市场的发展，目前各行各业对产品装配自动化程度的要求越来越高，在高压电器行业，中低压开关柜生产企业，如厦门ABB、许继电气、森源电器等都已引进自动化流水线设备，中压断路器生产企业，如北京ABB、如高电器等都有自动化设备的身影。装配自动化设备的引进有以下几种缘由：1）降低劳动强度，提高生产效率，提高产能，满足市场高产能、短交货期要求；2）提高企业在同行中的知名度，赢取更大市场合同量；3）市场对节能减排、降低生产成本的需求。从各个角度讲，积极引进适合我公司产品装配的自动化设备，对我公司的持续快速健康发展都有重要的意义。

（3）积极开展产品可装配性评价技术研究。

产品的可装配性是对产品装配难易程度的一种评价，它与产品结构、装配方法和装配资源有密切的关系。产品的可装配性评价强调在设计的早期阶段就考虑产品的装配环节及其相关的各种因素的影响，在满足产品性能与功能的条件下改进产品的装配结构，从有利于产品装配的角度出发对产品设计进行评价，并根据评价结果通过再设计改进设计方案，使设计出来的产品不仅可以高效、快速地装配，而且能够尽可能地降低装配成本和产品总成本。[2]

目前，产品可装配性评价技术已在汽车制造行业得到了广泛应用，并取得了显著成效。所以，在我公司范围内积极深入开展产品可装配性评价技术研究，对公司产品设计的周期、设计的质量、成本的控制、工艺的最优化等方面的控制将起到积极作用。

（4）加强零部件检查力度，明确产品可追溯性，发现问题及时解决。提高对中压断路器产品漏气形式及原因的分析，不难得出，密封性零部件的实物质量是造成产品漏气和产品高返修率的主要原因，所以加强零部件检查力度，并明确产品可追溯性，发现问题及时解决，对于整体提升车间装配生产效率具有重要意义。

（5）建立车间激励机制，鼓励工人技术经验分享，避免技术独享、流失等现象，促进公司持续健康快速发展。目前，在车间存在一种"技能自私"现象，部分工人将个人技术或经验视为私有，不愿与其他人分享，从而造成某些岗位只有个别人才能完成，其他人都很难完成的现象。细思其中，原因有种种，但如何摆脱这一怪现象才是目前急需解决的一大问题。所以，建立合理的车间激励机制，鼓励工人进行技术经验分享，有效开展"传、帮、带"活动，避免技术独享、流失等现象，促进公司持续健康快速发展，是我们当下急需思考和解决的问题所在。

结语

随着市场经济的发展，社会对高压电器设备的需求量将逐年增加，中压开关设备作为高压电器设备中的重要组成要素，探索并解决中压开关产品生产中的技术问题，对提升产品质量、推动企业的持续健康快速发展有重要意义，笔者以期通过本文对中压开关产品的未来发展做出微薄之力。

参考文献

[1]王钢，王普庆等.高压电器概述[M].高压电器基础教程，2003，7：1.

[2]孙晓非，DFA 技术与应用研究[D]. 辽宁工程技术大学硕士学位论文，2004：2-6