陶瓷真空灭弧室产品性能检测系统研制

真空应用 张乃禄 西安石油大学电子工程学院

  目前陶瓷真空灭弧室的生产规模已达到大批量生产阶段,对其产品性能要求和检测速度提出了苛刻的要求。本文针对陶瓷真空灭弧室的产品性能检测要求,研制了一套基于IPC+PLC+ 智能仪表的计算机自动产品性能检测系统,该系统实现了对陶瓷真空灭弧室的真空度、回路电阻、内螺纹、外型尺寸、平行度、垂直度、同轴度等自动检测和检测数据优化管理。生产应用表明,该产品性能检测系统提高了产品质量检测精度和检测速度,在真空灭弧室生产中具有广泛的应用推广价值。

  陶瓷真空灭弧室,又名真空开关管,是近二十年兴起的一种新型、高性能中高压电力开关的核心部件,其主要作用是,通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流,从而达到安全开断电路和控制电网的作用,避免事故和意外的发生。陶瓷真空灭弧室相对于油灭弧开关具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点,随着近年来我国配电系统“无油化”改造的顺利实施,真空灭弧室的应用越来越广泛。

  基于陶瓷真空灭弧室的众多优点,安全性能和广泛的市场应用,对于陶瓷真空灭弧室的产品性能和产品质量就有着极高的要求。本文针对灭弧室的产品性能和产品质量检测需求,研制了一套基于IPC+PLC+ 智能仪表的计算机产品性能检测系统,实现了对灭弧室各种管型的真空度、回路电阻、外型尺寸、公差、平行度、垂直度、同轴度的自动检测,取代了以往的人工检测,对提高陶瓷灭弧室的产品性能自动检测速度和产品质量具有重要的意义。

1、真空灭弧室产品性能检测线简介

  真空灭弧室的产品性能检测线主要由动端内螺纹检测工位、静端内螺纹检测工位、回路电阻测试工位、真空度检测工位、光学检测工位,分拣打印合格证工位这六部分组成,产品性能检测线流程如图1 所示。

真空灭弧室产品性能检测线工位流程 

图1 真空灭弧室产品性能检测线工位流程

(1) 动端内螺纹检测工位

  操作人员将动端内螺纹的检测结果通过按钮发送到PLC,上位机接收PLC 的开关量信号,并存入相应的数据栏。

(2) 静端内螺纹检测工位

  操作人员将静端内螺纹的检测结果通过按钮发送到PLC,上位机接收PLC 的开关量信号,并存入相应的数据栏。

(3) 回路电阻检测工位

  此工位主要检测各种管型的回路电阻,产品到该工位后,上位机向PLC 发送该产品的管型信号,PLC 根据该产品的参数启动回路电阻测试仪,并返回采集到的回路电阻数据,上位机将采集到的数据与该管型规定的合格品回路电阻范围进行比较,并将实测数据和比较结果存入相应的表格栏。一般要求所测得的接触电阻值应不大于出厂值的1.2倍。接触电阻值的逐渐增大也能反映出触头电磨损情况,这是相辅相成的。

(4) 真空度检测工位

  回路电阻测量完成后,气动三爪继续抓紧动端上拉,直至动、静端断开,动端拉到该产品规定的额定开距时高压电极气缸也下压到位,此时真空度测试仪开始测量。测试完成后上位机采集真空度的测量值,比较并存储到相应的表格栏。根据电力行业标准《10~35 kV 户内高压真空断路器订货技术条件》(D IA03 /91)要求, 真空断路器灭弧室的真空度不得低于6. 62×10- 2 Pa,否则会影响它的开断能力和耐压水平。

(5) 光学检测工位

  上位机发送该工位产品型号到光检测系统,PLC 通知光检测系统启动,开始测量同轴度、平行度、垂直度、外形及动静端外螺纹等参数,测量完成后PLC 向光检测系统发送停止检测信号,同时向上位机提供采集光检测系统的测量数据信号,将光检测系统测量和比较的结果存入相应的表格栏。

(6) 分拣打印合格证工位

  产品移载到分拣升降机上后,人工用条码枪扫描条码,确认该产品是否和移位寄存过来的产品是否一致,正确时合格的产品自动打印产品合格证,不合格的系统给出提示,在打印机优先进纸口放入不良品打印纸,确认后打印不良品报告单。条码确认与移位寄存信息不一致,系统给出报警信号,并停止工作,等待问题解决复位后开始工作。

  打印完合格证的产品,分拣机构将该产品入合格品存储线;打印完不良品报告单的产品,分拣机构将该产品送入不良品存储线。

4、结论

  陶瓷真空灭弧室产品性能检测系统已在陕西宝光股份生产线中投入使用,该系统满足了产品性能检测精度和检测速度的要求,实现了陶瓷真空灭弧室的回路电阻检测、真空度检测、内螺纹、外型尺寸、平行度、垂直度、同轴度等自动检测和检测数据优化管理,提高了陶瓷真空灭弧室的产品性能检测精度和产品质量检测速度,对改善工艺水平、提高产品质量和生产效率有显著效果,具有广泛的应用推广价值。

参考文献

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