Wybrane aspekty projektowania systemu do kontroli i segregacji kondensatorów przeciwzakłóceniowych

W artykule przedstawiono strukturę systemu do sprawdzania kondensatorów przeciwzakłóceniowych oraz schemat stanowiska pomiarowego. Z racji złożoności tego systemu, w ramach prac projektowych wykonano analizę rodzajów i skutków niezdatności (FMEA). W wyniku analizy wyselekcjonowano te rodzaje niezdatności, które są szczególnie istotne dla zapewnienia jakości działania systemu (niezdatność kontaktów elektrycznych oraz niezdatność parametryczna, polegająca na nadmiernym i niekontrolowanym wzroście niepewności pomiarów ponad granice dopuszczalnej tolerancji). Wyniki analizy FMEA poddano weryfikacji praktycznej przez opracowanie i zbadanie modeli głównych modułów systemu (pomiarowych i mechatronicznych), które decydują o precyzji pomiarów i wydajności testowania. Pozytywnie zweryfikowano procedury pomiarów głównych parametrów kondensatorów, przewidzianych do realizacji w ramach systemu do testowania. Zweryfikowano także układ detekcji impulsów prądu oraz układ kontroli kontaktów pomiarowych. W ramach badań doświadczalnych sprawdzano modele układów ładowania i rozładowania, bardzo zbliżone do przewidywanych rozwiązań docelowych. Wyniki doświadczalne pozwalają na optymalny dobór elementów, rzutujących na jakość badań i bezpieczeństwo obsługi systemu, tj.: przekaźniki wysokonapięciowe, rezystory mocy, kontakty teleskopowe. Na podstawie zebranych doświadczeń opracowano projekt oraz zbudowano model systemu do kontroli kondensatorów przeciwzakłóceniowych, który zostanie wdrożony w firmie Miflex S.A. w Kutnie.

This paper presents the concept of a measurement system for capacitor testing. The diagram of the measurement stand has been also shown. Because of the high system complexity during design phase, Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) was carried out. As the result of the FMEA analysis, the failures that are particularly important for the quality of system operation were selected (electrical contact failures and parametric failures, i.e. an excessive and uncontrolled rise in measurement uncertainty above the limits of acceptable tolerance). The results of FMEA analysis were practically verified using the models (mechatronic and measurement models) of the main system modules that were designed and tested and which decide on the measurement accuracy and efficiency of testing. The measurement procedures for the main parameters of capacitors were also positively verified. The current pulse detection modules and measurement contact checking circuits were verified too. The main problems related to the quality of testing as well as their solutions have been presented. Many tester modules, e.g. measurement head, pulse detector, high voltage relays, and pneumatic cylinders, that have direct effect on the quality of tests and operator safety have been also checked. The Capacitor Testing System that has been designed and will be used in Miflex S.A. in Kutno has also been presented together with its characteristic parameters.