Автоматический винтовой станок для сборки MCCB: стандарты крутящего момента на клеммах и справочная таблица

Ан автоматическую машину для завинчивания винтов отлично подходит для использования на производственной линии автоматических выключателей в литом корпусе по одной важной причине: клеммный винт является жизненно важным соединением безопасности, и крутящий момент — единственный фактор, гарантирующий его надежность. клеммный винт в MCCB не просто удерживает провод на месте, но также обеспечивает механическое зажимное усилие, которое прижимает проводник к клемме. Само зажимное усилие определяет контактное сопротивление, способность проводить ток и долговечность соединения против вибраций и нагрева на протяжении многих лет. Неправильный крутящий момент приведет к отказу соединения, сначала тихому, а затем разрушительному.

Настоящая статья предназначена для инженеров, которые понимают важность правильного выполнения работы. В статье описывается, что делает клеммный винт MCCB, различные нормы крутящего момента и справочная таблица со всеми опубликованными значениями крутящего момента.

Что на самом деле делает клеммный винт MCCB

Ключевая роль затяжки MCCB клеммный винт заключается в надежном закреплении проводника на токопроводящей клемме с помощью механического давления, что приводит к низкому контактному сопротивлению соединения, его способности проводить номинальный ток и устойчивости к ослаблению в течение всего срока службы. Это обеспечивает выполнение следующих четырех требований, каждое из которых является причиной отказа при неправильном крутящем моменте в эксплуатации.

Обеспечение надежного электрического соединения. Крутящий момент винта обеспечивает зажимное усилие, которое плотно прижимает проводник к металлической клемме, создавая эффективную и низкоомную цепь. Недостаточный крутящий момент оставляет высокоомное соединение уже в начале эксплуатации.
Снижение контактного сопротивления и повышения температуры. При достаточном зажиме микроскопические зазоры в соединении закрываются. Высокое контактное сопротивление приводит к нагреву по закону I²R, а ослабленное или частичное соединение обычно является одной из самых распространенных причин возгорания в распределительном щите. Именно такой тип отказа предотвращает контроль крутящего момента.
Устойчивость к вибрациям и тепловому расширению. Соединение, затянутое с правильным крутящим моментом, способно противостоять самоослаблению, вызванному вибрацией оборудования и циклическим расширением и сжатием меди во время работы. Правильный крутящий момент обеспечивает надежное соединение на протяжении тысяч тепловых циклов.
Обеспечение безопасности изоляции. Правильно затянутый проводник не ослабнет и не создаст короткое замыкание или разрыв цепи, при этом собранный узел будет соответствовать требованиям по зазорам и расстояниям утечки, по которым был протестирован выключатель.

Недостаточный и избыточный момент затяжки одинаково опасны. Недозатянутый винт оставляет соединение ослабленным и перегревающимся, в то время как перетянутый винт может сорвать резьбу, повредить зажим или вызвать трещину в формовке, что приводит к тому, что соединение выглядит исправным в мастерской, но выходит из строя в эксплуатации после нескольких циклов. Следует отметить, что безопасная зона — это определённое значение, а не направление, именно поэтому полагаться на ручное угадывание при массовом производстве рискованно.

Стандарты, лежащие в основе момента затяжки клемм MCCB

MCCB в основном соответствуют стандартам IEC 60947-2, касающимся низковольтных автоматических выключателей, при этом основные правила взяты из IEC 60947-1. Требование к клеммам в данной ситуации является абсолютным: эти клеммы должны соответствовать ограничениям по механической и электрической надёжности и должны затягиваться с моментом согласно таблице #4 IEC 60947-1, основанной на конкретных размерах резьбы. В частности, момент затяжки клеммы является заявленной характеристикой, строго связанной с типом используемой резьбы и подтверждённой в ходе испытаний.

Учитывая, что правильное значение зависит от конкретного устройства, производители публикуют эти данные. В случае некоторых брендов MCCB значения нанесены лазером на клеммы. Что касается уважаемых брендов, они включают значения в инструкции по установке и технические паспорта клемм. Таким образом, общее рекомендательное указание для техников можно сформулировать просто: официальный момент затяжки для каждого устройства — это значение, указанное на самом устройстве, так как оно меняется в зависимости от типа клеммы, сечения провода, материала проводника и т.д. Таблица ниже служит лишь справочным ориентиром.

Необходимо чётко понимать, через какие испытания проходят соединения, так как это помогает понять, что предписанный момент затяжки не подлежит обсуждению. Процесс проверки описан в нормативном документе, который регламентирует процедуру верификации. Во время проверки момента затяжки провода используются определённым образом, чтобы убедиться, что соединение не перегревается и не ослабляется. Клемма, которая держится только на удаче, никогда не пройдет требования этого процесса проверки.

Таблица справочных значений момента затяжки клемм MCCB

В таблице представлены опубликованные моменты затяжки для двух широко используемых типов MCCB: ABB Tmax и Siemens 3VA, давая обзор значений и позволяя найти значение для конкретной серии/рамки. Цифры взяты из руководств по установке производителей. В случаях, когда один и тот же момент затяжки применим к нескольким размерам проводников, момент варьируется в зависимости от сечения, как указано в последнем столбце.

Принимайте их только как ориентировочные значения. Очень важно проверить каждое соединение на соответствие моменту затяжки согласно конкретному автоматическому выключателю и монтажной документации перед сборкой и вводом в эксплуатацию, а также вести учет момента затяжки вместе с идентификацией инструмента и фиксируемым значением каждого соединения, так как этот учет будет служить активом при проверках и позволит доказать вашу добросовестность в случае вопросов к соединению.

Почему стабильность момента затяжки является производственной проблемой

Момент затяжки, который будет применен техником на объекте, показан в таблице, тогда как надежность, которую он обещает, устанавливается задолго до этого на производстве, где изготавливается устройство выключателя. Каждый MCCB включает группу винтов на клеммах и механизме, которые необходимо затягивать с определенным моментом в процессе производства. После изготовления это внутреннее соединение должно работать в соответствии с законами физики. Если винт недостаточно затянут, возникает перегрев; при чрезмерном затягивании корпус повреждается.

Здесь автоматическую машину для завинчивания винтов меняет уравнение. Вместо того чтобы работник оценивал момент затяжки на ощупь, устройство затягивает каждый винт до запрограммированного значения в режиме замкнутого контура, применяет его одинаково к первому и 10 000-му изделию смены и сохраняет значение. То, что невозможно определить или измерить при ручной сборке, становится фиксированным процессом, который контролируется. Для производителей MCCB на жестких рынках существует разница между заявлением о качестве и его доказательством.

Экономический аспект поддерживает этот аргумент. Регулируемый участок устраняет дрейф, который может возникать в процессе ручной сборки в последний час смены, снижает объем проверочных работ при контроле соединений и уменьшает количество брака и гарантийных рисков, связанных с возможным ослаблением клеммы после ввода выключателя в эксплуатацию. В сравнении с предыдущими аргументами также важно упомянуть производительность специализированного участка, который может работать одну или даже две смены без усталости. Окупаемость хорошо используемой автоматической винтоверты MCCB обычно измеряется месяцами, а прослеживаемость, которую она обеспечивает, продолжает окупаться каждый раз, когда необходимо ответить на аудит клиента или жалобу с данными, а не с заверениями.

Как автоматическая винтоверта поддерживает момент затяжки на линии MCCB

Операции ячейки можно классифицировать как замкнутый цикл, и большая размерность винтов MCCB вместе с их большим весом по сравнению с крепежными элементами миниатюрного автоматического выключателя требует, чтобы механизмы подачи и привода были соответствующими для обрабатываемого веса. Как автоматическая машина подачи винтов и привод в одной раме, она выполняет подачу и контролируемое закрепление вместе, что отличает производственную ячейку от привода на стойке.

1. Подача винтов. Вибрационная или система подачи с выдувом отделяет винты из массы и подает их, правильно ориентированными, к шпинделю. Надежная подача более тяжелых винтов MCCB делает возможным беспрерывный цикл.
2. Позиционирование детали. Корпус выключателя или подузел клеммы располагается и зажимается так, чтобы отверстие находилось точно под шпинделем, что предотвращает срез резьбы и неправильное завинчивание на больших резьбах.
3. Привод с контролем крутящего момента. Серво- или постоянный токовый привод закручивает винт и останавливается при заданном крутящем моменте, часто с контролем угла вместе с моментом, чтобы обнаружить срезанную резьбу или перекручивание, а не засчитывать это как успешное выполнение.
4. Проверка в линии. Крутящий момент и угол проверяются на каждом цикле, и любой винт, который плавает, срезается или не доходит до посадки, помечается на станции, чтобы подозрительное соединение никогда не покидало участок без отметки.
5. Регистрация данных. Каждый результат записывается по единице, обеспечивая прослеживаемость, которую все чаще требуют аудиты качества и квалификация клиентов.

Стоит различать два контекста крутящего момента. Значения в справочной таблице — это крутящие моменты подключения в полевых условиях, которые применяет установщик, взятые из данных производителя по установке. Значение, установленное автоматическая винтоверточная машина на сборочной линии, исходит из собственной технологической спецификации производителя выключателя для внутреннего соединения, которая основана на тех же стандартах. Оба важны, и оба зависят от одного принципа: определенный крутящий момент, применяемый последовательно и проверяемый, обеспечивает безопасность соединения.

Выбор автоматической машины для винтов для сборки MCCB

Не каждая ячейка крепления подходит для работы с MCCB. При выборе автоматическую машину для завинчивания винтов для этой задачи следует учитывать несколько ключевых факторов, влияющих на время безотказной работы и качество:

Диапазон выходного крутящего момента и рабочая емкость привода должны быть достаточными для ваших размеров винтов, поскольку крепежные элементы MCCB обычно больше, чем крепеж для маленьких выключателей, и привод, предназначенный для мелких винтов, может не удерживать допуск.
Необходимость замкнутого цикла контроля крутящего момента, который измеряет момент на каждом цикле.
Требование к системе подачи повышенной прочности, поскольку заблокированный податчик — а не медленный шпиндель — часто является причиной остановки линии.
Необходимость ведения журнала и возможности прослеживания данных, так как каждое соединение имеет запись значения для внутреннего контроля и проверок аудиторов.
Необходимость оснастки и изменений в зависимости от типа продукта, чтобы позволить быструю смену типов рамок выключателей, а не ждать половину смены.
Важность поставщика, который хорошо разбирается в крепежных элементах MCCB.

Заключение

Хотя клеммный винт в MCCB крошечный, он имеет решающее значение для безопасности и сертификации. На самом деле, сила зажима, исходящая от этого винта, определяет контактное сопротивление, повышение температуры, устойчивость к вибрациям и безопасность изоляции, колебания всех этих параметров различаются не только друг от друга, но и от поддержания определенного момента затяжки. Другими словами, таблицы IEC 60947-2 и маркировка клемм предоставляют подходящие обязательные значения момента затяжки в виде справочной таблицы, указывая на расхождения в значениях момента, применяемого к различным моделям MCCB. Это означает, что применение таких значений момента в больших объемах может быть достигнуто только вручную. Если вы хотите узнать больше о вашей группе продуктов и производительности, свяжитесь с командой Benlong Automation.

Хуан Сяолей | Benlong Automation