😏 🗄️ 🈹 如何设计电网保护设备 😃 ⛹🏻 👨🏽‍🔧

哈Ha ASCON博客正在重新吸引读者。现在，它将不仅有我们员工的职位，而且还有使用ASCON产品的工程师的来宾职位。第一个故事是关于能源行业设备的设计。

生产Uralenergoservice（叶卡捷琳堡）的设计和技术支持部门负责人Yevgeny Fofanov说。

我们在做什么

25多年来，我们公司一直在开发和制造用于传输继电保护和紧急控制命令的设备，以满足国内能源需求。我们的产品安装在Rosseti，Inter RAO，RusHydro，大型石油天然气和冶金企业的电力设施中。

我们提供全方位的服务，包括设计，开发，交付，配置和调试，保修和保修后服务，安装现场的设备现代化。此外，针对使用我们设备的组织的员工的许可高级培训课程在我们自己的教室中举行。

来源goodfon.ru

我们对产品设计的要求已由GOST R IEC 60297-3-101-2006标准化并确定，该标准适用于19英寸电信设备。因此，本文档的要求严重限制了我们产品外壳开发中的创造性组件。

我们如何推出新产品

通常，在开发新产品时，首先会成立项目团队，负责解决基本问题。其中，在总工程师的指导下，开发人员，电路设计师和设计工程师工作。在第一阶段，根据收到的技术规格，编制产品的结构图，确定其总体质量特性，并分解各个组件。设计人员确定对产品外壳及其组件的要求，然后确定安装在模块中的印刷电路板的尺寸。

批准产品的设计功能后，电路设计人员会收到印刷电路板模板的图纸，该图纸计划安装在设备的一个单元中。这项工作在Altium Designer程序中进行。结果，创建了包含正在开发的块的印刷电路板的设计的文件。然后，将印刷电路板的模型导出为* .step格式，然后将其传输给设计者，以供后续验证是否符合印刷电路板模板中包含的要求。

设计人员在KOMPAS-3D系统中打开生成的文件，并将PCB组件嵌入正在开发的模块的组件中。然后，它检查所得装配单元的模型是否存在几何相交。与电路设计人员一起确定问题区域后，设计人员便找到解决问题的方法，然后重复几何匹配过程。

在批准印刷电路板之后，其文件将转移到采购部门，然后发送到印刷电路板的制造商。

设计师反过来从事产品外壳的准备工作。通常，由片状材料制成的组件用作底盘元件。为了创建它们，设计人员使用KOMPAS-3D与图纸设计团队一起工作。在他们的帮助下，使用板材完成了复杂的操作：壳的构造，冲压件的切割，角部的闭合，最重要的是铰刀的构造。此功能具有足够的功能来满足我们的所有需求，可靠且易于使用。

使用图纸建模命令制成的产品主体

毫无疑问，我们使用标准产品目录，除了硬件模型之外，该目录还包括有用的小节“结构元素”。该工具允许您在产品的3D模型和平面图中添加各种凹槽，孔，凹槽和凹槽。另外，我们注意到带有用户数据的“企业产品”部分的存在。

在我们的情况下，它包括从国外目录中使用专用硬件收集的所有数据（3D几何图形和填写规范的数据）。

标准产品目录中“ Uralenergoservice”产品的名称

值得一提的是TraceParts资源，该资源已从来自世界各地许多制造商的800多个官方目录中发布了超过1亿个零件。从该资源下载文件时（通常采用* .step格式），有时有必要简化零件的几何形状。不幸的是，导入的文件在构造树中不包含允许对零件进行更改的详细信息。因此，在编辑零件之前，必须先恢复构造历史。

为了恢复在导出过程中丢失的结构树，我们使用KOMPAS-3D的3D模型识别应用程序。在处理复杂零件时，可能会遇到某些困难，但是该库可快速处理简单模型且没有错误。结果，我们获得了用于更改KOMPAS-3D的模型文件。

与盟友互动

在完成房屋模型的构建后，将其转移到房屋零件的制造商一侧。为此，将来自KOMPAS的文件导出到步骤文件，然后通过文件托管服务将其传输到我们从事加工的分包商。他们分析生成的文件，针对其生产能力进行设计和技术调整，然后发送其步骤文件版本以供批准。交互中有趣的一点是我们不协调产品的图纸。所有批准都是3D模型讨论的一部分。这可以大大减少产品外壳的开发时间。

解决所有技术问题后，就可以确定产品成本。在此阶段，有时您必须对模型进行更改以优化成本。然后是第一个测试样品的交付。

线束布线

在准备生产外壳零件的同时，设计人员使用整个产品的3D装配文件。确定位置以实现主板连接的最佳布线，放置必要的连接器，并确定电线的类型。为此，我们使用“设备：电缆和线束”应用程序。它的应用程序允许首次计算所需的电线连接长度，并发布电缆和线束的必要设计文档。

应用示例：设备：电缆和线束

在合理的情况下，使用CAE系统进行必要的计算，例如，对设备中最强大的设备的运行进行热模拟。之后，研究计算结果，并做出更改结构元素的决定。使用FlowVision系统（由TESIS开发）可以成功执行这些虚拟测试。但是，由于现在不再需要这样的计算，因此在承包商的帮助下，按合同形式一次执行此类工作在经济上更加有利可图。

可视化：展示未来的产品

详细绘制产品外观后，该准备新设备的高质量图像了，该图像用于广告手册，目录和其他印刷产品。在这里，我们将Artisan Rendering用于KOMPAS-3D，它将多色3D模型转换为逼真的产品图像。

使用该应用程序，您甚至可以不用拍摄第一个产品样本的照片就可以为将来的系列产品创建广告手册。

测试

产品开发结束并发布第一个原型之后，资格测试阶段便开始了。在我们公司的生产现场检查产品是否符合声明的特性和功能。成功通过之后，接下来将在独立实验室中进行认证测试，以确保其符合安全要求，电磁兼容性，气候和机械影响。

拥有初步计算的积极结果，进行这些测试是正确的。在这方面，APM FEM强度分析系统可用于初步评估2至100 Hz范围内对正弦振动的结构稳定性，以便随后进行符合GOST 30546.1-98（抗震性）的现场测试。测试实验室可能会支持我们对这一主题的兴趣，因为在合理的情况下，允许使用计算方法进行地震测试。目前，ANSYS软件已用于此目的。

终点：设计文件的准备

在开始批量生产之前，您应该已经根据ESKD的要求起草了一套设计文档，并获得了一般客户的认可。该部门的工作人员根据部门负责人的指示在几个程序中进行准备工作：

使用新开发的编辑器Draftsman在Altium Designer中草拟了印刷电路板安装的设计文档。
块的装配图和复杂零件的工作图在KOMPAS-Graph中执行
前面板，铭牌和贴纸的设计文档在CorelDRAW中进行，并且仅以电子形式发送给承包商。

绘图技术的前景

我想提请ASCON开发人员注意向绘图技术过渡的趋势。与橱柜设备的外国供应商合作时，我们已经从求职信从图纸协调转向了3D模型的协调。

KOMPAS-3D已经使您能够在模型中存储制造产品所需的信息：尺寸（包括公差），粗糙度（包括未指定），基础，形状公差，引线等。所有这些信息都可以直接在工作区中看到，但是技术要求在单独的选项卡中打开。

我们认为，如果有必要，可以为用户提供机会，将技术要求放置在产品的3D模型空间的三个基本平面之一中。因此，当您在KOMPAS-3D或KOMPAS-3D Viewer中打开文件时，所有必要的信息都会显示在屏幕上，并且始终在您的眼前。在这种情况下，用户应该能够在飞机上移动技术要求并更改文本参数。

将来，我们计划考虑在生产现场放弃装配图，转而使用3D装配文件。这将简化设计文档的阅读，因此，将有利于将产品批量生产的过程。

看到“标准产品”目录与1C记帐产品的同步以确保企业中使用的数据的一致性也将很有趣。

PS碰巧，在撰写本文之前，新版本的KOMPAS-3D v18经过了一个月的辛苦工作。我知道这是一个单独的讨论主题，但我无法解决。

我们的主要兴趣是处理具有上万个零件的“重型”组件。 ASCON开发人员宣布第18版的性能有了突破性的改进。与早期版本的比较特性看起来非常有吸引力。因此，我想根据企业的实际情况评估新版本的功能。

结果令人鼓舞。现在，在数十秒内即可完成“重型”装配的重建。而在重建之前可能要持续数十分钟。大大减少了打开和保存文件的时间。通常，系统的运行情况明显更稳定。

作者是KTOP Uralenergoservis系主任Yevgeny Fofanov

如何设计电网保护设备