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低壓計量箱全性能實驗室建設(shè)規(guī)劃方案與推薦設(shè)備清單
更新時間:2018-01-02 點擊次數(shù):2480

一、概述:

電能表用低壓計量箱(表箱)關(guān)系千家萬戶,涉及百姓切身利益。而此前卻沒有一個關(guān)于計量箱的產(chǎn)品標(biāo)準,使得計量箱產(chǎn)品型式、質(zhì)量、電氣性能、機械特性、壽命等方面存在諸多問題。與當(dāng)前社會、技術(shù)發(fā)展不相適應(yīng),電能計量公信力也受到質(zhì)疑。它已嚴重影響到了計量公平、公正的社會形象和企業(yè)形象,國家相關(guān)標(biāo)準GB7251.5-2008 《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第5部分: 對公用電網(wǎng)動力配電成套設(shè)備的特殊要求》遲遲未修訂改版,為此國家電網(wǎng)公司正式頒布了Q/GDW11008-2013《低壓計量箱技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準,相關(guān)的電力行業(yè)標(biāo)準也正在起草編制過程中。在新標(biāo)準中,對計量箱的檢測暨試驗內(nèi)容則進行了系統(tǒng)、全面規(guī)范,是開展計量箱相關(guān)型式檢驗、質(zhì)量檢驗的重要技術(shù)保障措施。因此隨著新標(biāo)準的問世及質(zhì)量監(jiān)督部門和各企業(yè)對計量箱管理的需要,依據(jù)新標(biāo)準建造計量箱實驗室,成為電力檢測機構(gòu)、相關(guān)企業(yè)目前的一項重要業(yè)務(wù)。

 

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   計量箱品種、型式、檢測項目多,其檢驗是一個復(fù)雜、耗時的系統(tǒng)工作。如果對標(biāo)準沒有透徹的理解、沒有一個科學(xué)的規(guī)劃、沒有一個系統(tǒng)周詳?shù)募夹g(shù)方案,要建成這樣一個復(fù)雜的綜合性實驗室并能使之科學(xué)運轉(zhuǎn)則是不可能的,即使建成了也可能是能力不健全的。通過對標(biāo)準中規(guī)定的試驗項目、設(shè)備進行分析及試驗項目順序優(yōu)化設(shè)計,設(shè)計一個結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)*、能力健全的技術(shù)方案,則可以多快好省建設(shè)好計量箱實驗室;如能再借助于目前的電力產(chǎn)品流水線檢測線手段,組建一個自動化的檢測系統(tǒng),則可大大提高檢測效率、檢測質(zhì)量,成為一個*的實驗室。新型現(xiàn)代化的計量箱檢測實驗室建立將為今后計量箱的質(zhì)量監(jiān)督、生產(chǎn)驗收、采購驗收提供可靠的技術(shù)保障,更好地貫徹、執(zhí)行標(biāo)準,從根本上改善目前計量箱狀況差、技術(shù)水平低、可靠性差、管理混亂的無序狀況?;诖藮|莞市高升電子精密科技有限公司特別聯(lián)合的國內(nèi)主要低壓電器3C認證實驗室研發(fā)出整套應(yīng)用于低壓計量箱檢測的設(shè)備,在此特別感謝國家電網(wǎng)公司電能計量重點實驗室的穆工的大力支持!目前我司研發(fā)的設(shè)備已經(jīng)成功應(yīng)用于中檢質(zhì)技檢測研究院,上海電器科學(xué)研究院,西高所等相應(yīng)實驗室,歡迎廣大生產(chǎn)企業(yè)和檢測實驗室咨詢訂購,技術(shù) 張工。

 

二、低壓計量箱試驗項目分析

Q/GDW11008-2013《低壓計量箱技術(shù)規(guī)范》中所列試驗項目*依據(jù)相應(yīng)國標(biāo)、屬類標(biāo)準,其檢測試驗項目按試驗性質(zhì)可分為以下幾類(組):

1) 機械性能試驗:包括靜載力、動載荷、沖擊載荷、拉力、扭矩、門/開關(guān)/門鎖機械壽命試驗;

2) 計量箱高低溫、高低溫沖擊、潮濕環(huán)境試驗;

3) 計量箱鹽霧/二氧化硫腐蝕試驗(SO2)、外殼標(biāo)志、漆膜附著力等環(huán)境影響試驗;

4) 計量箱溫升電氣性能試驗;

5) 計量箱介電、絕緣、接地有效性、電氣間隙/爬電距離等電氣性能試驗;

6) 計量箱 IP 防護等級驗證試驗;

7) 計量箱內(nèi)微型斷路器常規(guī)電氣試驗;

8) 計量箱內(nèi)接插件性能試驗;

9) 計量箱外殼及箱內(nèi)絕緣材料性能試驗。

按試驗場所分布及合理化順序,對所有試驗進行合理組合、排序,見表 1。通過表 1 可以對計量箱試驗項目及順序、設(shè)備有一個全面的了解。

 

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三、計量箱實驗室之建設(shè)

計量箱實驗室實驗?zāi)芰?yīng)能涵蓋《低壓計量箱技術(shù)規(guī)范》中全部試驗項目,滿足全性能檢測要求;實驗室定位目標(biāo)應(yīng)是技術(shù)*,檢測可靠;實驗室裝備應(yīng)量身定裁,通過研制與集成的方式實現(xiàn);試驗系統(tǒng)、流程應(yīng)科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計;對試驗技術(shù)、手段進行現(xiàn)代化設(shè)計,以奠定*實驗室平臺;通過因地制宜與現(xiàn)有檢測專業(yè)橫向聯(lián)合,充分利用已有資源多快好省、節(jié)約化搞建設(shè)。

3.1、實驗室檢測設(shè)備技術(shù)方案

計量箱多數(shù)試驗設(shè)備(如環(huán)境試驗設(shè)備等)為標(biāo)準化產(chǎn)品,通過選型或稍加技術(shù)改造進行配置、選購即可;而對機械性能試驗、工件傳送、特殊類試驗項目所需設(shè)備,由于計量箱型式的多樣性及機械性能試驗對樣品結(jié)構(gòu)的依賴性,所用試驗設(shè)備一般沒有專門的標(biāo)準通用設(shè)備,需要定制、設(shè)計開發(fā)。因此我司依據(jù)標(biāo)準中計量箱相關(guān)圖紙,研發(fā)出整套的機械試驗設(shè)備。

機械性能試驗設(shè)備主要包括:

1) 耐靜載及扭力試驗機;

2) IK自動沖擊試驗機;

3) 箱門操作(機械壽命)試驗機;

4) 門鎖操作(機械壽命)試驗機;

5) 接插件性能(機械壽命)試驗機;

6) 電氣開關(guān)操作(機械壽命)試驗機;

7) 自動/半自動工件傳輸機;

每臺設(shè)備技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)應(yīng)滿足標(biāo)準中規(guī)定的參數(shù)值;機械壽命試驗機工作方式能夠與產(chǎn)品操作方式相匹配;工件傳送自動化與工件、試驗設(shè)備、場地條件相匹配。總之,通過快速集成與設(shè)備研發(fā)并行方式實現(xiàn)實驗室設(shè)備硬件化;通過采用新技術(shù)等手段實現(xiàn)快速、檢測。

 

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表 1. 計量箱試驗項目、順序及設(shè)備分析表

序號

試驗項目

試驗設(shè)備

1

型式、外觀、工藝檢查

游標(biāo)卡尺、直尺等

2

耐沖擊負載試驗

沙包/沖擊試驗裝置

3

IK 代碼、角狀物撞擊驗證試驗

IK自動擺錘沖擊試驗裝置

4

外殼耐靜力試驗

靜載及扭力試驗機

5

外殼剛度試驗

靜載及扭力試驗機

6

外殼耐扭力試驗

靜載及扭力試驗機

7

安裝板靜載能力試驗

靜載及扭力試驗機

8

箱門耐靜力試驗

靜載及扭力試驗機

9

絕緣材料金屬嵌件軸向力試驗

靜載及扭力試驗機

10

箱門、門鎖、接插件及開關(guān)操作試驗、接插件插拔力試驗

插接件自動插拔試驗機/門開關(guān)壽命試驗機

11

附件緊固性試驗

扭力扳手/扭矩螺絲批

12

溫度沖擊、低溫撞擊試驗

高低溫沖擊試驗箱

13

動態(tài)負載試驗

振動沖擊試驗臺/碰撞沖擊試驗臺

14

殼體防護等級-防雨驗證試驗

擺管淋雨試驗房

15

殼體防護等級--塞規(guī)插入試驗

塞規(guī)/試驗指針銷

16

介電強度驗證試驗

耐壓測試儀

17

電氣間隙爬電距離測定試驗

爬電距離測試卡

18

絕緣電阻測量

兆歐表

19

保護電路連續(xù)性測量

電阻測試儀

20

溫升極限驗證試驗

恒流源、溫度巡檢儀

21

塑料耐熱性驗證試驗(高溫球壓試驗)

球壓試驗裝置/高溫烘箱

22

塑料熱穩(wěn)定性驗證試驗(高溫干熱試驗)

恒溫恒濕試驗箱(步入式房)

23

塑料耐受非正常發(fā)熱和火焰危險的能力試驗(灼熱絲試驗)

灼熱絲試驗儀

24

金屬件耐腐蝕驗證試驗(濕熱、鹽霧試驗)

鹽霧試驗箱、二氧化硫腐蝕試驗箱

25

外殼標(biāo)志印刷性能試驗

水、汽油/標(biāo)簽?zāi)湍ピ囼灆C

26

殼體及五金件防護涂層附著力試驗

涂層厚度測量儀、切割機

27

塑料耐老化驗證試驗

UV紫外線耐候試驗機、氙燈老化試驗機、恒溫恒濕試驗箱(步入式房)

28

塑料沖擊性能測定試驗

懸臂梁沖擊試驗機

29

塑料拉伸性能測定試驗

電子拉力試驗機

30

塑料彎曲性能測定試驗

電子拉力試驗機、彎曲模量

31

開關(guān)電器性能試驗

電器附件負載柜、開關(guān)壽命試驗機、變頻電源 

?技術(shù)設(shè)備的現(xiàn)代化,使實驗室建成伊始,就具備*實驗室水平。

3.2、實驗室自動化檢測技術(shù)方案

計量箱的試驗項目和內(nèi)容都比較多,對一件被檢品進行全性能試驗,需要幾個流程、工位。按目前工業(yè)自動化生產(chǎn)思路,進行流水化的檢測作業(yè)應(yīng)是比較科學(xué)的方案,技術(shù)型式上可參照、采用工業(yè)流水線模式。考慮到目前電網(wǎng)企業(yè)計量器具檢測(電能表、終端、互感器等)都在采用自動化、流水線方式,因此計量箱檢測可借鑒其方式。加之計量箱個體較大、質(zhì)量較重,對檢測操作、運輸傳送采用自動化或半自動化等方式比較合理。對于運輸機,可考慮移動小車、穿梭車、輸送機等方式,并建立輸送總線及到各工位支線的輸送網(wǎng)絡(luò)。同時,還可以積極考慮采用自動監(jiān)控技術(shù)、被試品多媒體信息自動錄入技術(shù),滿足規(guī)范性檢測的管理需求,提高產(chǎn)品檢測公正性,提高檢測機構(gòu)自身的公信力。我司目前也已經(jīng)成功研發(fā)出相關(guān)的自動化檢測生產(chǎn)線。

3.3、計量箱試驗流程設(shè)計

計量箱試驗項目多達 30 余項,項目多、范圍廣,如果不進行科學(xué)設(shè)計、無序檢測,即使設(shè)備再*,試驗工作也不可能很好地完成。因此,如何對試驗項目優(yōu)化分析、合理分組,并盡量降低送檢企業(yè)試驗成本,是考核計量箱實驗室技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志。過多樣品雖然會帶來檢測效率的提高,但給送檢企業(yè)帶來高送檢成本的同時,也會對樣品存貯空間、實驗空間、人員數(shù)量帶來較多的需求,場地及人力資源成本的提高及檢測品后續(xù)處理帶來的問題應(yīng)統(tǒng)籌考慮。實驗室檢測效率提高應(yīng)建立于技術(shù)手段的提高及系統(tǒng)優(yōu)化、科學(xué)化管理。

對計量箱 3C 認證驗,樣品為通常 3 只(額定樣品數(shù)),計量箱實驗室全檢樣品送樣數(shù)可參考此值。如此可把試驗流程分為 3 節(jié)(段),基本上可兼顧效率與成本。任何一段某試驗節(jié)點產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)缺陷或額定樣品數(shù)量中已有一個判定不合格,則試驗“鏈”斷裂,即判定該產(chǎn)品試驗不合格。計量箱多項試驗流程并不是“同類項”合并,同類試驗不一定要在同一時間或同一個工位、同一個分實驗室做。 圖 1 為計量箱樣品的試驗的全部流程,為一種優(yōu)化后的檢測程序方案。

 

Delta德爾塔儀器工程技術(shù)部

2016年5月9日

 

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