تصنيع عوازل زجاجية بجودة عالية

الجودة هي مقياس للتميز ويتم قياسها في صناعة الطاقة الكهربائية باستخدام مجموعة متنوعة من المعايير الوطنية أو الدولية مثل ANSI و IEEE و IEC و ASTM وما إلى ذلك. في حين أن تلبية هذه المعايير أمر بالغ الأهمية بالطبع ، فقد أدرك معظمهم تلك المعايير لقد حان هذه الأيام لتمثل فقط الحد الأدنى من متطلبات الأداء في التطبيق. لهذا السبب ، يتطلع المصنعون والمستخدمون إلى مزيد من التمييز بين جودة المنتج باستخدام المواصفات المحسنة. الجودة أيضا تتعلق بالتصنيع. في هذا الصدد ، تركز المعايير والتحسين المستمر للعملية على الضوابط والتكرار بهدف عدم وجود عيوب. في النهاية ، يجب أن تمثل الجودة قدرة المنتج وطول العمر بالإضافة إلى الامتثال للمعايير الأساسية ومواصفات العملاء.&نبسب ; 

يمكن اعتبار تصنيع العوازل الزجاجية المقواة على أنه يتكون من خطوتين رئيسيتين: تصنيع الغلاف الزجاجي ، ثم تجميع التركيبات المعدنية على ذلك الغلاف. يتطلب الإنتاج معدات متخصصة ولا يمتلك سوى عدد قليل من الشركات المصنعة في جميع أنحاء العالم الموارد والخبرة اللازمة لتنفيذ كلتا الخطوتين في منشأة إنتاج واحدة. في هذا الصدد ، من المفيد دراسة الجودة ليس فقط من حيث صلتها بتصنيع الغلاف الزجاجي المقوى ولكن أيضًا لاحقًا أثناء التجميع النهائي للعازل.

يتكون الغلاف الزجاجي المقوى من العازل الفعلي. في حين أن مجموعة التركيب والتدعيم مهمان أيضًا ، يجب أن يظل هذا الغلاف سليمًا طوال فترة الخدمة بأكملها من أجل ضمان وظائف المنتج. علاوة على ذلك ، بمجرد التجميع ، يجب أن يكون حدوث كسر القشرة غير الناجم عن بعض الأحداث الخارجية أمرًا نادرًا. على سبيل المثال ، تتوقع الصناعة العامة أن أقل من 1 لكل 10000 وحدة مثبتة سنويًا يجب أن تتحطم تلقائيًا. على هذا النحو ، فإن حدوث تحطيم الذات هو أحد جوانب التصنيع التي يجب على المصنع أن يسعى لتقليلها.

بصرف النظر عن الغلاف الحرج ، تشتمل المكونات المادية للعازل الزجاجي المقوى على:

1. قبعات                                                                                                              

الغطاء الموجود في الأعلى عبارة عن مقبس من حديد الدكتايل الذي تم جلفنته وتجميعه بمسمار قفل من الفولاذ المقاوم للصدأ.

2. دبابيس

إن تركيب الدبوس السفلي عبارة عن وصلة كروية فولاذية مطروقة مجلفنة ومغلفة بقطران بيتوميني. يمكن أيضًا إضافة طوق الزنك الذبيحة لزيادة الأداء ، خاصة في بيئات الخدمة القاسية.

تستخدم تركيبات كليفيس / اللسان أحيانًا في الفولتية المنخفضة.

3. الفرن والزجاج الخام

يبدأ تصنيع الغلاف الزجاجي بالمواد الخام والمكونات الرئيسية ، بما في ذلك السيليكا والألومينا وكربونات الصوديوم وكبريتات الصوديوم والحجر الجيري والبوتاس والدولوميت. الزجاج المعاد تدويره (يشار إليه أحيانًا باسم زجاج البذور) هو زجاج معاد تدويره من التصنيع السابق ويضاف إلى هذه المواد الخام لضمان الاتساق من دفعة إلى أخرى. يعتبر خلط هذه المواد أمرًا خاصًا بكل شركة مصنعة ويرى اختلافات طفيفة في العناصر المستخرجة من المصادر المحلية أو المستخدمة في الفرن. هذه الاختلافات الطبيعية في المعادن تفسر الاختلاف الطفيف الملحوظ في درجة لون الغلاف الزجاجي العازل.

عادة ما تكون الأفران كبيرة الحجم بسعة تزيد عن 100 طن. لتحقيق الاتساق ، من المهم الحفاظ على درجة الحرارة وكذلك مراقبة كيمياء المخرجات بانتظام بالإضافة إلى مزيج المواد الخام التي يتم تغذيتها. يعتبر الفرن أول مصدر محتمل للشوائب - عيوب في الزجاج يمكن أن تسبب في النهاية تحطيم عفوي. على سبيل المثال ، مع مرور الوقت ، قد يبدأ الطوب الحراري في التخلص من المواد في مزيج الزجاج. لذلك يجب إغلاق الأفران للصيانة كل بضع سنوات وإعادة تبطينها.

تشكيل شل

يحدث هذا في مكبس آلي مع كمية دقيقة من كأس الزجاج المصهور الذي يتم إدخاله في تجويف القالب والضغط عليه (انظر الشكل 1). يتم تحديد أبعاد كل غلاف معين ، أي الارتفاع والقطر ، من خلال المعايير ولكن يمكن أن تختلف الهندسة ومظهر الغلاف من مورد إلى آخر.

عملية التقوية

بعد التشكيل ، تمر القشرة بعملية خاصة حيث يتم نقلها من المكبس إلى خط التقوية ، مروراً بفرن التجانس للحفاظ على الزجاج في درجة حرارة عالية ثابتة. يتم تقوية الزجاج عن طريق التبريد السريع للزجاج الساخن باستخدام الهواء المضغوط في المواقع الرئيسية على طول الغلاف لتحقيق تبريد موحد. ينتج عن هذا الزجاج درجة حرارة مركزية ساخنة ولكن سطح بارد نسبيًا. هيكل الزجاج بعد التقوية يرى المركز في حالة توتر بينما السطح في حالة انضغاط وهذا يزيد المقاومة الميكانيكية والكهربائية بالإضافة إلى متانة الأجزاء العازلة للزجاج. يتطلب تحقيق جودة عالية بشكل موحد في هذه الخطوة الحاسمة عملية معالجة مواد مؤتمتة للغاية ومتحكم فيها بعناية.

الدورة الحرارية

بعد التصلب ، يتم نقل القذائف من خلال دورة حرارية محددة ، حيث يتم صدمها حراريًا بهدف استخراج القذائف التي يحتمل أن تكون معيبة. يتم تسخين القذائف إلى حوالي 300 درجة مئوية ثم تسقط في الماء البارد ، مما يؤدي إلى خفض درجة حرارة الزجاج بشكل فعال إلى 120 درجة مئوية. سوف تنهار قذائف الزجاج المقوى بشكل غير كاف من الصدمة الحرارية المفاجئة. يتم اختبار كل غلاف حراريًا مرة واحدة على الأقل ، وإذا لزم الأمر ، يمكن تكرار العملية بأكملها. تعتبر دورة الصدمة الحرارية أساسًا اختبارًا رئيسيًا للجودة نظرًا لأن أي غلاف ينبثق هو a"لا اذهب"بينما القذائف التي تبقى هي "انطلق". يتم إعادة تدوير تلك الأصداف الزجاجية التي تنهار أثناء التدوير الحراري ، مع جمع الشظايا وإضافتها مرة أخرى إلى عملية الإنتاج على شكل كسارة (زجاج البذور).

تشغيل الفرن"24/7"وبالتالي أسرع من عملية التجميع. لهذا السبب ، يتم الاحتفاظ بالقذائف المكتملة في المخزون حتى تصبح جاهزة للتجميع. تجميع الغطاء والمسمار يتم تثبيت القذائف الزجاجية في الأغطية بينما يتم لصق الدبوس والأكمام المصنوعة من الزنك في الغلاف باستخدام أسمنت الألومينا. هنا مرة أخرى ، يتم استخدام الأتمتة لضمان كمية محددة بدقة من الأسمنت وتحقيق تفاوت دقيق في الطول. يتم بعد ذلك معالجة المجموعة الأسمنتية عن طريق ركوب الدراجات في حمام لمدة ساعة في الماء عند حوالي 70 درجة مئوية. بعد المعالجة ، يخضع كل عازل زجاجي مقوى لاختبارات كهربائية وميكانيكية روتينية بالإضافة إلى فحوصات بصرية نهائية.

اختبار كهربائي روتيني: وميض كهربائي مستمر لمدة 4 دقائق ،

الاختبار الميكانيكي الروتيني: تم إجراؤه عند 50٪ من تصنيف SML لـ>3 ثوانى.

ثم يتم إجراء اختبارات أخذ العينات على كل دفعة مجمعة من العوازل. يتضمن ذلك التحقق من جميع الأبعاد الحرجة ، وامتثال مقياس المقبس / الكرة ، والتحقق من نظام القفل ، وفحص الجلفنة ، واختبار M&أمبير ;E ، واختبار ثقب النبض.

تقارير التحقق والاختبار

تخضع العوازل النهائية لاختبار التصميم أو التأهيل وفقًا لمعايير الصناعة ، بما في ذلك ANSI C29-2B و IEC 60383 و CSA -411-1-16 و GOST 6490-93. يمكن للعملاء أيضًا إضافة معايير اختبار إضافية تتجاوز هذه المعايير إلى مواصفاتهم لمزيد من التأهل لأداء العازل النهائي.

يجب أن تكون تقارير الاختبار لكل تصميم عازل خاصة بالمصنع الذي يتم فيه تصنيع العازل. إذا كان لدى المورد مصنعان ينتجان نفس نوع العازل ، فيجب أن يكون هناك تقارير تصميم / تأهيل منفصلة لكل عازل خاص بالمصنع الذي تم تصنيعه فيه. بالنسبة للمنتجات التي تم تجميعها في موقع آخر ، يجب أن تتضمن تقارير الاختبار الخاصة بها إشارات إلى المصنع الذي صنع الغلاف. إذا كانت قذائف الزجاج المقوى تأتي من مصنعين ، فيجب أن يفرض ذلك تقارير اختبار منفصلة (أي خاصة بالمصنع الذي صنع الغلاف).

الاستنتاجات

عند النظر في جودة عازل الزجاج المقوى ، يجب أن يكون التقييم والتأهيل شاملين ويتضمن كل جانب من جوانب الإنتاج. يجب أن يكون هناك اهتمام إضافي بمكان تصنيع الغلاف الزجاجي المقوى وكذلك كيفية الحفاظ على هذه العملية لمنع استخدام القذائف التالفة في تجميع العوازل النهائية. هذا لأنه على الرغم من أهمية تجميع الغطاء والدبوس ، فإن جودة الغلاف الزجاجي المقوى سيكون لها تأثير أكبر على أداء العازل على المدى الطويل. يجب أن تكون تقارير الاختبار خاصة بالمصنع الذي يتم فيه إنتاج العازل ولكن يجب أن تشير أيضًا إلى مكان تصنيع الغلاف. سيتطلب هذا علامات مصنع محددة. كحد أدنى ، يجب أن تحتوي القشرة الزجاجية المقواة على علامات مصبوبة في جسمها ، بما في ذلك تصنيف M&أمبير ;E ، ومرجع رمز اللوت ، وتحديد المصنع (بطاقة تعريف ). يجب أن تكون هذه العلامات واضحة ودائمة. يجب تمييز معرف المصنع الذي يتم فيه تجميع العازل على غطاء العازل - كما يجب أن يكون مقروءًا ودائمًا. حتى عند صنعها في نفس المصنع ، فإن وجود مثل هذه العلامات على كل من الغلاف والغطاء يساعد في تحديد وقت صنع الغلاف ومتى تم تجميعه. تعد إضافة علامات معرف المصنع إلى الغلاف أمرًا بسيطًا ، مع تأثير ضئيل على تكلفة المنتج ، إلا أنه يوفر مستوى أعلى من ضمان الجودة للعوازل. لا تتطلب معايير الصناعة المختلفة (مثل ANSI و IEC و CSA ) على وجه التحديد معرف المصنع على الغلاف ولكن ربما يجب ذلك. حتى عند صنعها في نفس المصنع ، فإن وجود مثل هذه العلامات على كل من الغلاف والغطاء يساعد في تحديد وقت صنع الغلاف ومتى تم تجميعه. تعد إضافة علامات معرف المصنع إلى الغلاف أمرًا بسيطًا ، مع تأثير ضئيل على تكلفة المنتج ، إلا أنه يوفر مستوى أعلى من ضمان الجودة للعوازل. لا تتطلب معايير الصناعة المختلفة (مثل ANSI و IEC و CSA ) على وجه التحديد معرف المصنع على الغلاف ولكن ربما يجب ذلك. حتى عند صنعها في نفس المصنع ، فإن وجود مثل هذه العلامات على كل من الغلاف والغطاء يساعد في تحديد وقت صنع الغلاف ومتى تم تجميعه. تعد إضافة علامات معرف المصنع إلى الغلاف أمرًا بسيطًا ، مع تأثير ضئيل على تكلفة المنتج ، إلا أنه يوفر مستوى أعلى من ضمان الجودة للعوازل. لا تتطلب معايير الصناعة المختلفة (مثل ANSI و IEC و CSA ) على وجه التحديد معرف المصنع على الغلاف ولكن ربما يجب ذلك.