I. บทนำ
โครงสร้างตู้เป็นพื้นฐานสำคัญของอุปกรณ์สวิตช์เกียร์แรงดันต่ำ ทำให้เทคโนโลยีการผลิตตู้เป็นรากฐานที่สำคัญที่สุด ตู้ในฐานะที่เป็นโครงสร้างห่อหุ้ม ต้องไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการในการรวมฟังก์ชันของหน่วยไฟฟ้าต่างๆ (เช่น ประเภทมาตรฐาน การรวมโมดูล และการกระจายฟังก์ชัน) แต่ยังต้องตอบสนองความต้องการที่เป็นลักษณะเฉพาะของตู้ (เช่น ความแข็งแกร่ง ความน่าเชื่อถือ รูปลักษณ์ที่เรียบร้อย และการปรับแต่งได้ง่าย) เนื่องจากความแตกต่างในความต้องการทางโครงสร้างและการผลิตของผู้ผลิตต่างๆ กระบวนการผลิตจึงไม่สามารถกำหนดมาตรฐานอย่างเคร่งครัดได้ อย่างไรก็ตาม มีคุณลักษณะเทคโนโลยีที่ใช้ได้ทั่วไปและสำคัญบางประการในการผลิตตู้ ซึ่งจะได้กล่าวถึงโดยย่อในที่นี้ควบคู่กับการเลือกโครงสร้างตู้
II. โครงสร้างตู้และคุณลักษณะเทคโนโลยี
โครงสร้างตู้และกระบวนการผลิตสามารถจำแนกได้โดยทั่วไปตามรูปแบบโครงสร้าง วิธีการเชื่อมต่อ และการเลือกวัสดุ
1. จำแนกตามรูปแบบโครงสร้าง
(1) แบบคงที่:
การออกแบบนี้จะทำให้มั่นใจว่าแต่ละส่วนประกอบไฟฟ้าได้รับการตรึงอย่างมั่นคงในตำแหน่งที่กำหนดไว้ภายในตู้ รูปร่างของตู้โดยทั่วไปเป็นทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก (เช่น แผงหรือแบบกล่อง) แม้ว่ารูปร่างทรงสี่เหลี่ยมคางหมู (เช่น คอนโซล) ก็มักใช้เช่นกัน ตู้เหล่านี้สามารถจัดเรียงเป็นหน่วยเดียวหรือเป็นแถว
เพื่อให้มั่นใจว่ามิติและรูปทรงเรขาคณิตถูกต้อง ส่วนประกอบมักจะถูกประกอบเป็นขั้นตอน—โดยทั่วไปแล้วจะเริ่มจากการสร้างแผงด้านข้างสองแผงหรือส่วนซ้ายขวา จากนั้นจึงประกอบเป็นตู้เต็มรูปแบบ หรือเริ่มจากการตอบสนองความต้องการทางภายนอกก่อน แล้วจึงเชื่อมต่อส่วนประกอบภายในตามลำดับ ความยาวของส่วนที่สร้างขอบของตู้ต้องถูกต้องอย่างแม่นยำ (โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนเป็นค่าลบ) เพื่อรักษาขนาดและรูปร่างภายนอกทั้งหมด สำหรับแผงด้านข้างทั้งสอง ไม่ควรมีการโป่งขึ้นตรงกลางเพื่อให้สามารถจัดเรียงได้อย่างเหมาะสม
จากมุมมองของการติดตั้ง พื้นฐานต้องไม่มีการยุบลง ในระหว่างการจัดเรียงและการติดตั้ง ฐานที่ราบเรียบเป็นสิ่งสำคัญ แต่ทั้งฐานและความแบนราบของตู้เองมีความคลาดเคลื่อนอยู่ ระหว่างการจัดเรียง ความคลาดเคลื่อนด้านข้างควรลดลงและไม่ควรสะสม เพราะความคลาดเคลื่อนสะสมอาจทำให้ตู้เสียรูป กระทบการเชื่อมต่อของบัสบาร์ ทำให้การติดตั้งส่วนประกอบไม่ตรง สร้างความเข้มข้นของความเครียด และอาจลดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ ดังนั้น ระหว่างการจัดเรียง จุดสูงสุดของฐานควรใช้เป็นบรรทัดฐาน และหน่วยต่อมาควรระดับและขยายออกไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป หากความแบนราบของฐานเป็นไปตามที่คาดหวังและสามารถคาดการณ์ได้ การขยายตัวจากศูนย์กลางออกด้านนอกก็อาจใช้ได้เพื่อกระจายความคลาดเคลื่อนสะสมอย่างสม่ำเสมอ
เพื่ออำนวยความสะดวกในการปรับแต่งและชดเชยการสะสมของความคลาดเคลื่อน ความคลาดเคลื่อนของความกว้างของตู้มักระบุเป็นค่าลบ หลังจากประกอบส่วนประกอบตู้ทั้งหมดแล้ว อาจต้องทำการขึ้นรูปเพื่อตอบสนองความต้องการทางมิติและรูปร่างเรขาคณิต สำหรับการผลิตตู้มาตรฐานหรือปริมาณมาก ควรพิจารณาการใช้ที่วางและอุปกรณ์ที่เหมาะสมอย่างเต็มที่เพื่อรักษาความสอดคล้องของโครงสร้าง อ้างอิงของที่วางควรเป็นฐานตู้ และชิ้นส่วนภายในที่วางควรจัดเรียงให้เข้าถึงและปฏิบัติงานได้ง่าย ประตูภายนอกและส่วนประกอบที่คล้ายกัน ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเสียรูประหว่างการขนส่งและการติดตั้ง ทั่วไปแล้วจะปรับแต่งอย่างสม่ำเสมอในระหว่างการติดตั้งสุดท้าย
(2) แบบลิ้นชัก ( Withdrawable-Type ):
สวิตช์เกียร์แบบลิ้นชักประกอบด้วยตัวตู้ที่คงที่และหน่วยที่สามารถถอดออกได้ซึ่งบรรจุส่วนประกอบไฟฟ้าหลัก เช่น วงจรเบรกเกอร์ หน่วยที่สามารถถอดออกได้ต้องสามารถจัดการได้ง่ายในการใส่และถอด ติดตั้งอย่างมั่นคง และสามารถเปลี่ยนทดแทนกับหน่วยอื่นที่มีประเภทและขนาดเดียวกันได้ ตู้ส่วนของสวิตช์เกียร์แบบลิ้นชักถูกผลิตคล้ายกับตู้แบบคงที่ แต่เนื่องจากความต้องการในการทดแทน ตู้ต้องมีความแม่นยำสูงขึ้น และส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องต้องสามารถปรับได้เพียงพอ
ลักษณะการผลิตของสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำแบบลิ้นชักคือ: (1) ส่วนที่คงที่และส่วนที่เคลื่อนที่ต้องมีบรรทัดฐานอ้างอิงร่วมกัน; (2) ส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องต้องปรับให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมโดยใช้อุปกรณ์มาตรฐานเฉพาะ รวมถึงตู้ตู้มาตรฐานและลิ้นชักมาตรฐาน; (3) มิติที่สำคัญต้องไม่เกินความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้; (4) ความสามารถในการทดแทนของลิ้นชักที่มีประเภทและขนาดเดียวกันต้องมั่นใจได้
2. จำแนกตามวิธีการเชื่อมต่อ
(1) การเชื่อมต่อโดยการเชื่อม:
ข้อดีคือการผลิตง่าย ความแข็งแกร่งสูง และความน่าเชื่อถือ ข้อเสียคือมีความคลาดเคลื่อนสูง ความเสี่ยงต่อการเสียรูป ยากต่อการปรับแต่ง ความสวยงามน้อย และไม่สามารถชุบโลหะก่อนได้ นอกจากนี้ ที่วางสำหรับการเชื่อมมีความต้องการเฉพาะ:
ความแข็งแกร่งสูง ไม่ได้รับผลกระทบจากความเสียรูปของชิ้นงาน;
ใหญ่กว่าขนาดชิ้นงานเล็กน้อยเพื่อชดเชยการหดตัวหลังจากการเชื่อม;
เรียบง่ายและใช้งานง่าย ลดกลไกหมุนเพื่อป้องกันความเสียหาย;
ต้องเลือกที่รองรับอย่างรอบคอบเพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากการเชื่อมและให้สามารถตรวจสอบและปรับแต่งได้ง่าย โดยเพิ่มแผ่นป้องกันการกัดกร่อนเมื่อจำเป็น
การเสียรูปจากการเชื่อมเกิดขึ้นเนื่องจากการขยายตัวของโมเลกุลในพื้นที่เชื่อม ทำให้เกิดการเลื่อนของโมเลกุลในระดับไมโครระหว่างการเย็นตัว ซึ่งนำไปสู่ความเครียดตกค้าง เพื่อลดการเสียรูป ต้องพิจารณากระบวนการขึ้นรูป วิธีการทั่วไปคือ:
การทำนายช่วงการเสียรูปผ่านการทดสอบและทำให้ชิ้นงานเสียรูปในทิศทางตรงข้ามก่อนการเชื่อม;
การแก้ไขการปรับแต่งมากเกินไปหลังจากการเชื่อม;
การเคาะหรือกดพื้นที่ที่หดตัวเพื่อทำให้ความเครียดสมดุล;
การให้ความร้อนพื้นที่ที่โป่งขึ้นหลังจากการเชื่อมเพื่อให้การหดตัวสม่ำเสมอ;
การทำความร้อนทั้งหมดเมื่อจำเป็น
นอกจากนี้ การเลือกจุดเชื่อม ทิศทางของรอยเชื่อม ลำดับการเชื่อม และตำแหน่งการเชื่อมจุด ทั้งหมดมีผลต่อการเสียรูปหลังจากการเชื่อม การจัดการอย่างเหมาะสมสามารถลดการเสียรูปได้ แต่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมเฉพาะ
(2) การเชื่อมต่อโดยใช้อุปกรณ์ยึด:
ข้อดีคือเหมาะสมกับชิ้นงานที่ชุบโลหะก่อน ปรับแต่งง่ายและสวยงาม ออกแบบส่วนประกอบมาตรฐาน สามารถเตรียมสต็อกก่อนการผลิต และมีความคลาดเคลื่อนทางมิติเล็กน้อยในโครงสร้าง ข้อเสียคือความแข็งแกร่งน้อยกว่าการเชื่อม ต้องการความแม่นยำสูงสำหรับส่วนประกอบ และมีต้นทุนการผลิตสูงกว่า อุปกรณ์ยึดทั่วไปเป็นส่วนประกอบมาตรฐาน รวมถึง锣
