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摘 要:低压断路器是人们日常用电过程中开断和闭合电路的重要设备之一,起到了保障电网的安全、稳定运行的关键作用,所以产品质量保证非常重要,本文首先分析了低压断路器的作用结构,随后介绍了低压断路器产品的质量问题和形成原因,在全面把握低压断路器产品质量基础上,提出优化低压断路器质量控制的有效措施,包括加强产品质量监督管理、合理控制产品生产、强化市场流通监管,希望能给相关人士提供有效参考。
关键词:低压断路器 产品质量 控制措施 电力电气
中图分类号:TM561 文献标识码:A 文章编号: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
低壓断路器属于电力分配传输和用电设备控制保护的主要电器产品,通过对低压断路器相关产品质量采取有效的控制措施,能够进一步优化系统设备运行状态,保障电力系统的有序运行。
1 低压断路器分析
低压断路器本质上属于一种自动开关,该种设备不但可以对正常运行状态下的电流实施有效分断和接通,同时还能够对过载或短路电流实施有效的分断和保护。在整个电路系统内,低压断路器除了可以发挥出传统的电流保护功能之外,同时还具有漏电、过欠压、频率异常等附加保护功能,且可实现电能质量检测等高级功能。断路器的产品类型经过多年的研究和发展越加多样化,按照应用类型进行划分,包括保护装置运行参数可调节与不可调节两种类型,按照灭弧介质实施划分,可以进一步分成真空式与空气式两种装置形式。近年来,随着功率半导体器件技术的成熟和成本的降低,也出现了固态或混合式等新型断路器种类。其中低压断路器具备较大的容量范围,主流容量范围在16~7500A。同时低压断路器普遍应用于低压配电系统内的各级馈线当中,可以针对不同用电终端实施合理保护。
低压断路器通常可以分为两部分,分别是附件和本体,其中本体能够促进电路顺利实施合、分闸操作,同时在设备、电路发生过载或短路故障时,可以对故障进行判断、动作和记录上报。附件属于断路器内派生功能补充部件,进一步为断路器扩充了保护和控制功能,完善设备保护功能和断路器应用范围,使设备安装操作更为便捷。两部分元件都是影响低压断路器质量的重要因素,而附件作为低压断路器中的重要组成内容,需要对其质量实施合理控制,结合用户实际需要和应用场景,有效应用附件,减少不必要的浪费,同时准确区分电压等级和配电模式。如果应用不合理,不但无法发挥出相应的保护作用,还会产生严重经济损失,为此附件的质量控制也需要强化[1]。
2 低压断路器相关质量问题和原因
2.1 未达标项目
随着国家对于电力系统运行重视程度的不断提高,市场监督管理部门始终把产品检查重点放在断路器产品当中,而小型断路器与漏电断路器由于用量大,位于配电节点的最后一级,与人们的联系最为紧密。此次联系某一省份某一季度对低压断路器的产品质量检查结果实施系统分析,发现主要存在问题包括电气寿命、极限分断能力、环境试验不满足要求等。关于产品性能检测和极限脱扣试验,相关项目主要目标是对断路器应用性能进行合理检测,重点考察断路器自身保护功能的特征,具体涵盖短路状态与过载状态下设备断开故障线路的能力,包括最大可断开电流与分断时间。如果极限脱扣与产品特性不满足应用要求,产品在接通电流后可能会产生误动作,或者在过载状态下,产品不动作,无法发挥出相应的过电流保护功能,容易损坏设备,导致火灾或人身安全事故,严重威胁了人民群众的生命和财产安全[2]。 针对额定运行短路实施分断试验工作,实施相关操作主要是模拟线路故障,分析断路器是否顺利进行电流连接和断开。因为在低压断路器装置进行分断控制中,相关触头部分不可避免出现各种电弧现象,将触头处于高温环境影响下,对应触头金属表层容易产生熔化,导致动静触头产生熔焊现象,或者由于触头表面的氧化,使得接触电阻增大。试验后还需要针对设备温升、绝缘等其他性能实施准确验证,如果发现低压断路器的额定短路分断功能不符合标准要求,便会导致电力系在实际操作中出现短路现象后,断路器无法进行合理保护,最终产生较大隐患[3]。
2.2 未达标原因
通过分析发现,如果低压断路器的性能不满足标准要求,主要是因为产品过电流脱扣器自身性能不足、材料偷工减料(如利用回收材料和镀层厚度不够)、热处理不充分与技术生产人员没有进行准确调试等。具体原因如下:第一,所采购发热器件运行电阻相对较低,使得在过载电流条件下,设备发热量不够,没有引起双金属变形现象;第二,所用双金属元件尚未达到足够变形量,也许是材质选择不当与材料属性不稳等原因所导致的;第三,塑料件老化变形严重,或者一段时间后耐机械应力能力急速下降,可能是使用了回收材料所致;第四,技术人员在设备调试方面工作不够,没有针对牵引杆和双金属部件两者间距实施合理调整,从而产生断路器脱扣范围较大与断路器脱扣力过高等问题,远远超出正常限值范围。
额定运行中的短路分断问题主要由脱扣器、外壳材料、结构强度及灭弧室等因素影响。例如,灭弧室没有及时熄灭电弧,整体燃弧时间增加,导致触头存在严重烧伤现象。原因可能是电弧没有严格按照指定运动方向流入灭弧室,或在进入灭弧室后由于栅片距离不够没有第一时间熄灭;同时燃弧形成的金属颗粒可能溅入断路器当中,从而影响设备正常分合,直接损伤整个设备。部分产品外壳设计存在强度不足的问题,所选设计材料缺少充足韧性,或受制程工艺影响,无法合理承担样品分断时的气压[4]。
3 低压断路器产品质量现状
产品质量是市场发展中的第一主题,而产品质量相关研究工作也成为了重要的研究课题。借助合理的市场调研,全面、准确地了解低压断路器整个行业发展状况,具体如下。
3.1 市场竞争激励
国内低压断路器相关产品质量到目前为止大概维持一种平稳状态,对低压断路器的设计、信息采集及生产工作初步形成了较为成熟、完善的工作流程,但因为整个市场发展中存在激烈的竞争,部分企业因为自身技术工艺较为简单,生产力量不足、核心原料质量不满足产品需求等原因,从而无法进一步提升产品质量。为此需要针对产品质量管理实施全面监督,引导整个产业稳定发展,规范市场中的各种经济活动,提升设备质量,更好地保护设备与人员的安全[5]。
3.2 企业生产能力参差不齐
不同企业市场生产能力和发展程度有所差异,从全国层面上分析,其中发展规模较大的企业相对于小企业来说,大规模企业对产品的研发、设计和生产流程要求更为严格,质量较好。而大型企业经过多年发展初步实现了智能化,自动流水生产,不同产品之间差异较小,至于小微企业依然停滞于传统人工组装阶段,整体工艺水平较为落后,无法有效保障产品质量,小微企业的研发和生产人员的技术水平有待提高。
3.3 小企业对行业标准不够重视
目前国家对低压短路器的生产和执行标准都有相应的要求,由于市场竞争激烈,部分小企业为了获得更多的市场份额,随意满足客户的需求而更改参数,生产的产品与认证证书上的不一致,没有按照国家标准来执行,对产品的质量造成了一定的影响。
4 强化低压断路器质量控制的具体措施
4.1 强化产品质量监督
为了进一步优化低压断路器整体产品质量,需要针对产品整个生产过程实施有效管理,强化质量控制。对于企业发展而言,特别是各种小微企业,因其自身实力不足,需要政府提供有效的技术支持,如定期开展技术研究会议与质量分析会议。对生产企业中的检验方法和例行检验工作进行全面核查,分析质量检验方法是否满足标准要求,进一步优化产品质量检验效果。支持企业对各级材料实施定期抽检,及时发现其中的不合格产品,对于型式试验中通过率较低项目开展自主检查,同时针对性设计专项优化方案。
4.2 合理控制产品生产
针对低压断路器产品整个生产过程实施合理控制,面对各种中小型企业选择的人工装配方法,企业需要通过全面优化一线生产技术水平,合理制定相应的生产工艺标准等进一步强化控制整个生产过程。针对产品生产中的各个关键工序实施有效的质量控制措施,保证各个生产环节与产品技术满足一致性标准。通过强化质量控制,在适当增设各种设备检测工作基础上,还应该注重提升抽检样品的实效性[6]。
4.3 强化市场流通监管
质量管理部门还需要合理引导企业发展,推动企业持续创新,鼓励企业积极研发各种具有较高附加值与技术含量产品,扩大产品宣传力度,规范低压断路器产业生产行为。针对产品抽查检验措施实施灵活调整,可以借助网络技术优势,融合产品流通、生产等领域,针对产品实施全面抽查检验,保障低压断路器应用质量。除此之外,不同地区的市场监察管理部门需要进一步强化对于整个市场的监督管理力度,创新产品检验认证方式,从原本的第三方认证,进一步转化为自主评价认证。
5 结语
综上所述,因为低压断路器整体应用范围较为广泛,属于配电系统中线路和电器保护系统的核心元件,确保低压断路器的运行安全性和可靠性具有重要意义,对产品质量实施系统研究分析具有重要价值。
参考文献
[1] 赵毅.低压断路器产品质量状况分析[J].电子质量,2021(6):38-41.
[2] 彭庭康.低压断路器健康状态监测和故障诊断研究[D].武汉:湖北工业大学,2021.
[3] 操春名,张凌波.基于加权核偏最小二乘的低压断路器热脱扣时间预测方法[J].电测与仪表,2020,57(10):140-145,152.
[4] 吕方圆.多因素下真空断路器的可靠性分析[D].大连:大连理工大学,2019.
[5] 张凌波,操春名.基于INTLBO-SVR的低压断路器热脱扣时间预测[J].现代电子技术,2019,42(16):30-35.
[6] 李家汉,梁刚,浦通,刘远飞.一起断路器机械故障電压异常事件分析[J].水电站机电技术,2020,43(5):61-64.
关键词:低压断路器 产品质量 控制措施 电力电气
中图分类号:TM561 文献标识码:A 文章编号: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
低壓断路器属于电力分配传输和用电设备控制保护的主要电器产品,通过对低压断路器相关产品质量采取有效的控制措施,能够进一步优化系统设备运行状态,保障电力系统的有序运行。
1 低压断路器分析
低压断路器本质上属于一种自动开关,该种设备不但可以对正常运行状态下的电流实施有效分断和接通,同时还能够对过载或短路电流实施有效的分断和保护。在整个电路系统内,低压断路器除了可以发挥出传统的电流保护功能之外,同时还具有漏电、过欠压、频率异常等附加保护功能,且可实现电能质量检测等高级功能。断路器的产品类型经过多年的研究和发展越加多样化,按照应用类型进行划分,包括保护装置运行参数可调节与不可调节两种类型,按照灭弧介质实施划分,可以进一步分成真空式与空气式两种装置形式。近年来,随着功率半导体器件技术的成熟和成本的降低,也出现了固态或混合式等新型断路器种类。其中低压断路器具备较大的容量范围,主流容量范围在16~7500A。同时低压断路器普遍应用于低压配电系统内的各级馈线当中,可以针对不同用电终端实施合理保护。
低压断路器通常可以分为两部分,分别是附件和本体,其中本体能够促进电路顺利实施合、分闸操作,同时在设备、电路发生过载或短路故障时,可以对故障进行判断、动作和记录上报。附件属于断路器内派生功能补充部件,进一步为断路器扩充了保护和控制功能,完善设备保护功能和断路器应用范围,使设备安装操作更为便捷。两部分元件都是影响低压断路器质量的重要因素,而附件作为低压断路器中的重要组成内容,需要对其质量实施合理控制,结合用户实际需要和应用场景,有效应用附件,减少不必要的浪费,同时准确区分电压等级和配电模式。如果应用不合理,不但无法发挥出相应的保护作用,还会产生严重经济损失,为此附件的质量控制也需要强化[1]。
2 低压断路器相关质量问题和原因
2.1 未达标项目
随着国家对于电力系统运行重视程度的不断提高,市场监督管理部门始终把产品检查重点放在断路器产品当中,而小型断路器与漏电断路器由于用量大,位于配电节点的最后一级,与人们的联系最为紧密。此次联系某一省份某一季度对低压断路器的产品质量检查结果实施系统分析,发现主要存在问题包括电气寿命、极限分断能力、环境试验不满足要求等。关于产品性能检测和极限脱扣试验,相关项目主要目标是对断路器应用性能进行合理检测,重点考察断路器自身保护功能的特征,具体涵盖短路状态与过载状态下设备断开故障线路的能力,包括最大可断开电流与分断时间。如果极限脱扣与产品特性不满足应用要求,产品在接通电流后可能会产生误动作,或者在过载状态下,产品不动作,无法发挥出相应的过电流保护功能,容易损坏设备,导致火灾或人身安全事故,严重威胁了人民群众的生命和财产安全[2]。 针对额定运行短路实施分断试验工作,实施相关操作主要是模拟线路故障,分析断路器是否顺利进行电流连接和断开。因为在低压断路器装置进行分断控制中,相关触头部分不可避免出现各种电弧现象,将触头处于高温环境影响下,对应触头金属表层容易产生熔化,导致动静触头产生熔焊现象,或者由于触头表面的氧化,使得接触电阻增大。试验后还需要针对设备温升、绝缘等其他性能实施准确验证,如果发现低压断路器的额定短路分断功能不符合标准要求,便会导致电力系在实际操作中出现短路现象后,断路器无法进行合理保护,最终产生较大隐患[3]。
2.2 未达标原因
通过分析发现,如果低压断路器的性能不满足标准要求,主要是因为产品过电流脱扣器自身性能不足、材料偷工减料(如利用回收材料和镀层厚度不够)、热处理不充分与技术生产人员没有进行准确调试等。具体原因如下:第一,所采购发热器件运行电阻相对较低,使得在过载电流条件下,设备发热量不够,没有引起双金属变形现象;第二,所用双金属元件尚未达到足够变形量,也许是材质选择不当与材料属性不稳等原因所导致的;第三,塑料件老化变形严重,或者一段时间后耐机械应力能力急速下降,可能是使用了回收材料所致;第四,技术人员在设备调试方面工作不够,没有针对牵引杆和双金属部件两者间距实施合理调整,从而产生断路器脱扣范围较大与断路器脱扣力过高等问题,远远超出正常限值范围。
额定运行中的短路分断问题主要由脱扣器、外壳材料、结构强度及灭弧室等因素影响。例如,灭弧室没有及时熄灭电弧,整体燃弧时间增加,导致触头存在严重烧伤现象。原因可能是电弧没有严格按照指定运动方向流入灭弧室,或在进入灭弧室后由于栅片距离不够没有第一时间熄灭;同时燃弧形成的金属颗粒可能溅入断路器当中,从而影响设备正常分合,直接损伤整个设备。部分产品外壳设计存在强度不足的问题,所选设计材料缺少充足韧性,或受制程工艺影响,无法合理承担样品分断时的气压[4]。
3 低压断路器产品质量现状
产品质量是市场发展中的第一主题,而产品质量相关研究工作也成为了重要的研究课题。借助合理的市场调研,全面、准确地了解低压断路器整个行业发展状况,具体如下。
3.1 市场竞争激励
国内低压断路器相关产品质量到目前为止大概维持一种平稳状态,对低压断路器的设计、信息采集及生产工作初步形成了较为成熟、完善的工作流程,但因为整个市场发展中存在激烈的竞争,部分企业因为自身技术工艺较为简单,生产力量不足、核心原料质量不满足产品需求等原因,从而无法进一步提升产品质量。为此需要针对产品质量管理实施全面监督,引导整个产业稳定发展,规范市场中的各种经济活动,提升设备质量,更好地保护设备与人员的安全[5]。
3.2 企业生产能力参差不齐
不同企业市场生产能力和发展程度有所差异,从全国层面上分析,其中发展规模较大的企业相对于小企业来说,大规模企业对产品的研发、设计和生产流程要求更为严格,质量较好。而大型企业经过多年发展初步实现了智能化,自动流水生产,不同产品之间差异较小,至于小微企业依然停滞于传统人工组装阶段,整体工艺水平较为落后,无法有效保障产品质量,小微企业的研发和生产人员的技术水平有待提高。
3.3 小企业对行业标准不够重视
目前国家对低压短路器的生产和执行标准都有相应的要求,由于市场竞争激烈,部分小企业为了获得更多的市场份额,随意满足客户的需求而更改参数,生产的产品与认证证书上的不一致,没有按照国家标准来执行,对产品的质量造成了一定的影响。
4 强化低压断路器质量控制的具体措施
4.1 强化产品质量监督
为了进一步优化低压断路器整体产品质量,需要针对产品整个生产过程实施有效管理,强化质量控制。对于企业发展而言,特别是各种小微企业,因其自身实力不足,需要政府提供有效的技术支持,如定期开展技术研究会议与质量分析会议。对生产企业中的检验方法和例行检验工作进行全面核查,分析质量检验方法是否满足标准要求,进一步优化产品质量检验效果。支持企业对各级材料实施定期抽检,及时发现其中的不合格产品,对于型式试验中通过率较低项目开展自主检查,同时针对性设计专项优化方案。
4.2 合理控制产品生产
针对低压断路器产品整个生产过程实施合理控制,面对各种中小型企业选择的人工装配方法,企业需要通过全面优化一线生产技术水平,合理制定相应的生产工艺标准等进一步强化控制整个生产过程。针对产品生产中的各个关键工序实施有效的质量控制措施,保证各个生产环节与产品技术满足一致性标准。通过强化质量控制,在适当增设各种设备检测工作基础上,还应该注重提升抽检样品的实效性[6]。
4.3 强化市场流通监管
质量管理部门还需要合理引导企业发展,推动企业持续创新,鼓励企业积极研发各种具有较高附加值与技术含量产品,扩大产品宣传力度,规范低压断路器产业生产行为。针对产品抽查检验措施实施灵活调整,可以借助网络技术优势,融合产品流通、生产等领域,针对产品实施全面抽查检验,保障低压断路器应用质量。除此之外,不同地区的市场监察管理部门需要进一步强化对于整个市场的监督管理力度,创新产品检验认证方式,从原本的第三方认证,进一步转化为自主评价认证。
5 结语
综上所述,因为低压断路器整体应用范围较为广泛,属于配电系统中线路和电器保护系统的核心元件,确保低压断路器的运行安全性和可靠性具有重要意义,对产品质量实施系统研究分析具有重要价值。
参考文献
[1] 赵毅.低压断路器产品质量状况分析[J].电子质量,2021(6):38-41.
[2] 彭庭康.低压断路器健康状态监测和故障诊断研究[D].武汉:湖北工业大学,2021.
[3] 操春名,张凌波.基于加权核偏最小二乘的低压断路器热脱扣时间预测方法[J].电测与仪表,2020,57(10):140-145,152.
[4] 吕方圆.多因素下真空断路器的可靠性分析[D].大连:大连理工大学,2019.
[5] 张凌波,操春名.基于INTLBO-SVR的低压断路器热脱扣时间预测[J].现代电子技术,2019,42(16):30-35.
[6] 李家汉,梁刚,浦通,刘远飞.一起断路器机械故障電压异常事件分析[J].水电站机电技术,2020,43(5):61-64.