开关柜的精细化设计(一)

对于开关柜的公差，很多人不当回事，特别是中压开关柜产品，由于尺寸大，设计、制造、安装相对粗犷，孔对不好或制造有些偏差，敲敲打打就可以调整好，这样生产的开关柜在安装时需要工装、夹具调整，出厂时开关柜经过调整，可以通过客户出厂验收，但运输、安装过程很多时候就没有人那么仔细了，安装后容易造成变形，原来出厂调整的部分最终会被释放出来，最终造成外观不好，严重的会造成长期运行的安全隐患，如梅花触头对中性不好，铜排安装不上，或安装后存在应力，导致变形、绝缘件受力或破裂，因此好的开关柜从起始设计就需要精细化。

 

可能大家会说现在加工设备先进，尺寸精度可以保证，特别是侧板等，整块钢板一次冲压成型，效率高，精度好，但整个开关柜是一个系统，包括所有零件、部件以及元器件，不只是一块侧板，侧板精度高，但小零件缺乏控制，元器件尺寸精度低，同样影响质量。产品质量是设计出来的。

因此开关柜设计时的公差分析非常重要，好的设计加上好的制造，开关柜的安装就精准，无需调整，效率提高，最终产品提升，好的开关柜零件图纸要求具备有效的公差标注，根据质量功能展开，公差分析决定零件关键尺寸的权重，定义合适的、根据加工设备等决定公差，即满足质量又具有良好的经济型，才是好的产品设计。

以下是断路器梅花触头插入深度的公差分析，

根据影响插入深度16+/-5mm的尺寸链上所有零件进行公差定义，有些就是按照未注公差标准，如ISO 2768 mL ，公差分析断路器手车的摇进距离和断路器梅花触头的深度贡献率最大，因此需要断路器的尺寸上进行公差要求；而断路器的设计也需要按照要求公差进行尺寸链分析，保证满足要求的公差，DPMO百万分之失效率需要尽可能的小。

公差分析可以清楚地知道定义的目标尺寸的满足程度，西格玛值，以及哪个尺寸公差对产品整体的影响大，从而从经济上有效控制。按照上面零部件公差可以满足下限的可以达到5.72个西格玛，说明已经接近六西格玛，我们的要求的是插入深度不能小，否则影响温升及抵抗电动力的能力，即咬合深度是可以满足要求的，DPMO失效率只有百万分之727，可以保证质量要求。

开关柜中需要公差分析的地方还有很多，如活门与手车，梅花触头上下、左右对中性，以及导轨和联锁等等都需要分析，确保任何一台装配后都能够满足要求，实现六西格玛质量。

图纸设计需要包括形位公差ISO8015，尺寸公差ISO2768等等。

除了开关柜、断路器的设计有配合精度要求，断路器、开关柜还需要相应的装配工装、检具，定位准确的工装，保证触臂安装的位置精准，相对位置满足要求，每一台断路器尺寸统一，保证互换性。

 

开关柜的静触头安装也通过安装工装，定位准确后，安装静触头固定螺栓，实现开关柜手车配合位置与断路器一致，才能精准配合，可实现+/-0.5mm的高精度，即使安装工程、柜体变形，也能保证任意一台断路器与开关柜的良好配合，摇出摇进平稳，无磕碰，动触头无偏斜，咬合深度满足要求，多次进出后始终保持良好状态，保证长期稳定通流温升不突变，可靠持久运行。