Output data improvements in low voltage switch sampling test

Abstract

Pienjännitekytkimien laatua valvotaan ja mitataan erilaisten testien avulla. Pistokokeet ovat vapaaehtoisia lisätestejä pienjännitekytkimille. Yksi ABB oy:n Smart Power -yksikön pienjännitekytkimille tekemistä pistokokeista on mekaaninen ikäkoe, missä kytkimen toimintaa ja ikääntymistä testataan ohjaamalla kytkintä tuhansia ohjauskertoja riippuen kytkimen koosta ja tyypistä. Testissä saadaan selville, kuinka monta ohjausta kytkin kestää käyttöä ennen kuin se vikaantuu. Tässä työssä keskitytään mekaanisten ikäkoetestilaitteiden kehittämiseen. Työn tavoitteena on saada aiempaa laajempia ja helpommin hyödynnettäviä testituloksia mekaanisista ikäkokeista.

Työssä tutustutaan erilaisiin pienjännitekytkimiin ja niiden rakenteisiin tuotetietojen ja sisäisten materiaalien avulla. Tuotteiden kestävyyteen ja mahdollisiin vikoihin tutustutaan standardien ja kirjallisuuden avulla. Näiden, ja nykyisten testilaitteiden ja -prosessien tietojen avulla voidaan selvittää testilaitteiden kehityskohteita. Testilaitteiden kehityskohteita ja testitulosten hyödynnettävyyttä selvitetään myös haastattelujen avulla.

Työssä esitetään testilaitteisiin lisättäviä mittausominaisuuksia, joiden avulla voitaisiin paremmin havaita kytkimien toimintaongelmia. Testidatan käytettävyyttä tullaan parantamaan tallentamalla testitulokset keskitetysti ja helposti ymmärrettävässä visuaalisessa muodossa. Työn tuloksena määritettiin mekaanisille ikäkoelaitteille spesifikaatiot, joiden perusteella pyydettiin tarjouksia.

Kun uudet, spesifikaatioiden mukaiset testilaitteet saadaan käyttöön mekaanisiin ikäkokeisiin, voidaan kytkimen vian aiheuttamat poikkeamat havaita nykyistä helpommin, ja syyt vioille saadaan selvitettyä nopeammin. Testidatan yhtenäisen tallennuksen avulla vanhoja testituloksia voidaan käyttää vertailukohtana vikaantuneen tuotteen tutkinnassa. Testitulokset tulevat olemaan helposti hyödynnettävissä myös muuta käyttöä varten.

Several tests control and measure the quality of low voltage switches. Sampling tests are optional tests for low voltage switches. A sampling test done in ABB oy Smart Power unit for low voltage switches, is a mechanical endurance test. There the switch’s endurance and ageing are observed by operating the switch thousands of times depending of the size and type of the switch. The test clarifies how many operation cycles the switch can pass before it fails. This thesis focuses on improving mechanical endurance test equipment. The target of the thesis is to gather output data from the mechanical endurance test, which is broader and easier to utilize.

Different types of low voltage switches and their structures are introduced in the thesis with the help of product catalogues and internal materials. Products’ endurance and possible failures are observed based on product standards and other literature. With those and the information of existing test equipment and test process, the potential improvements for test equipment were solved. Interviews clarified the test equipment improvements and test output data utilization.

New possible measurements for test equipment, that help to observe better the products’ malfunction, are described in the thesis. The utilization rate of the test output data will be increased by saving the data centralized and in a visual format, so the data is easy to understand. As a result of the thesis, the specifications for mechanical endurance test equipment were defined, and tenders based on the specifications were invited.

When new mechanical endurance test equipment are received, the symptoms of the failure can be observed easier than today, and so the causes of the failures will be faster to find. The centralized saving of test output data helps to use the old test results as comparison values when the failed product is inspected. The test output data will be also easy to utilize for other purposes.