SPM750模块及其附件包装探讨

2017-09-07汪静李长青

风能 2017年6期

文 | 汪静，李长青

SPM750模块及其附件包装探讨

文 | 汪静，李长青

包装是电子产品进入流通领域中必不可少的一道工序，是产品生产过程中的重要组成部分，进行合理包装是保证产品在运输、存储和装卸等流通过程中避免机械物理损伤，确保其质量而采取的必要措施。

电子产品属于技术密集型产品，随着科技的日益进步，电子元器件由电子管发展到晶体管、集成电路，直到如今的超大规模集成电路。电子零部件的尺寸越来越精细，电路板的走线越来越复杂，越来越细小，因此，电路板或电子整机产品对外界环境的要求也越来越高。其主要原因：一是电路板或电子产品内部构造复杂，零部件生产精密，不能承受外力冲击、磕碰；二是电路板怕潮湿，受潮后，大量水汽会浸入电路板形成水溃，造成短路，或使金属接口氧化；三是怕灰尘、油脂，灰尘、油脂的进入会妨碍电路板接点间的电流传导，污染内部线路，影响内部零件，造成损害；四是怕静电，过大的静电会击伤电子产品内的一些电子元件，造成零部件短路，最终直接损害整个机器；五是怕高温，过热的高温环境不但会使电子产品的外观致损，也会使内部的一些零件性能不稳，直接影响产品的使用功能。

SPM750变流器采用三相电压型交－直－交双向变频器技术，核心控制采用四个DSP+2个CPLD方式进行控制及数据处理，DSP与DSP之间进行数据通信。同时数据可从变流器模块传送到其他控制器。SPM750变流器具有输入输出功率因数可调、自动软并网和最大功率点跟踪控制等功能。

变流器模块作为风电机组核心部件之一，在运输、存储过程中，需要特别注意模块的包装防护。变流器模块重量约120kg。长×宽×高＝970mm×478mm×466mm，为确保模块在运输和存储过程中得到有效的防护，下面将详细介绍模块主体及其附件的包装工艺。

SPM750模块主体包装设计

一、箱罩和底盘制造

（2）箱体内空尺寸为：长1140mm×宽620mm×高550mm。

（3）箱罩顶板内侧衬1210mm×690mm×0.2mm整张防水膜，防水膜可以是PVC膜、PE膜、防水彩条布或铝塑膜，用射钉枪钉10mm×8mm U形钉，布钉间距100mm左右，要均匀牢固。

图1 包装箱体

（4）胶合板与木方之间钉1.5英寸铁钉，加4mm×20mm U形钉钉牢固，箱罩的侧板、端板、顶板相互之间钉3英寸铁钉，底盘的底板与滑木之间、挡框木方之间、挡框木方与底板之间都钉3英寸铁钉，布钉间距150mm左右，要均匀，不歪斜，牢固可靠，露出的钉尖打弯入木。

（5）箱罩四个棱角钉90mm×25mm×0.4mm铁皮加固，间距均匀。

（6）在箱体的两个侧面印刷LOGO标志，按国家标准GB191印刷“向上、易碎、怕雨、堆码三层”储运图示标志。

二、防水、防震制作

用0.1mm厚透明PVC薄膜下料，采用热融法压接成袋形，长度公差为±5mm。折叠成A4纸张大小，装入315mm×240mm自封塑料袋，每个包装箱配一个防水袋。

用强力胶将各块珍珠棉板粘合成盒子形状。

SPM750主控板包装设计

用9mm厚胶合板制作SPM750主控板防震包装箱，按BZ163-00-00-00明细表下料，下料尺寸偏差为±1mm。将下胶合板用4mm×20mm U形钉钉成箱体和箱盖板，布钉间距40mm左右，要均匀牢固，箱体四角处用2寸铁钉再加固，确保箱体内空尺寸为：长462mm×宽262mm×高75mm。箱盖与箱体用ST3×10木螺钉安装2副2寸合页和1副2寸箱扣，保证盒盖开合自如。在箱盖板正中央印刷LOGO、向上、易碎、怕雨、堆码五层等储运图示标志。

企业的发展需要有效的平台、工具进行支撑，科学的线上审批平台让企业的发展至少在管理和审批的业务上得到了充分发挥和应用。

图2 防震珍珠棉板

图3 主控板包装盒

图4 DSP板包装盒

用泡沫胶将各块珍珠棉板粘接成盒子形状，或者将底盒每块珍珠棉粘贴在箱体内壁。用0.05mm厚透明防静电膜制作，剪一块长1000mm、宽310mm防静电薄膜，对折，采用热融法压接两边，形成袋形，压接宽度为5mm。

SPM750模块DSP板包装设计

将两块DSP电路板夹一块珍珠棉防震隔板，对齐，装入防气泡膜包装袋里，放一包20克干燥剂，将袋口折叠，用宽胶带密封袋口，然后平整地放进盒子中。

图5 IGBT炸裂

不良包装影响分析

案例1：内蒙古库伦风电场22#风电机组返修模块更换完成后，进行手动并网测试，并网瞬间，变流器模块炸裂，经检查，发现模块直流母排正负极短路，母排烧损严重，机侧A 相IGBT炸裂。

案例2：湖南仰天湖风场17#风电机组返修模块更换完成后，现场工程师发现模块在垂直安置完毕后，模块母排上有水迹。经后续检查，确认模块在返修检测完之后，没有将水冷散热板内的防冻液排干，模块进出水口没有采取任何的保护措施，因运输过程中颠簸，导致残留水分流到母排表面，并使部分电路受潮。

振动、受潮、静电、密封——这四个因素直接影响电路板的使用。

通过在包装设计中，添加减震材料，如珍珠棉板、泡沫塑料、气泡塑料薄膜、气泡片材、瓦楞纸板衬垫等。

防止电路受潮的方法，一方面要封闭进出水口，另一方面还要放置干燥剂。通过在进、出水口处，添加橡胶堵头的方式，避免残留水分流出。干燥剂选用变色硅胶即可。

通过将电路板放置在防静电袋内，防静电袋具有独特的三层结构，可形成感应罩效应，以保护内产品与静电场隔离。另外，最里面一层由可消除静电的聚乙烯组成，可以防止在袋内产生静电。这种防静电袋是透明的，从外面就可清楚辨认内部物品表面的电阻值。

由于风电场一般地处偏僻，风沙、杨絮、油污、水汽等，会直接影响到电路板的使用。因此，模块的包装在密封性方面，必须要引起重视。SPM750模块在包装前，会套防水袋。主控板和DSP板通过防静电袋和气泡塑料薄膜包装，能够达到防水、阻氧、避光、防潮的目的。目前，中车风电库房SPM750模块备品已采用此款设计，变流器主体及其主控板附件，均已批量应用此包装。对比2015年变流器及其附件故障率，2016年变流器主体故障率下降16%，主控板及其附件故障率下降7%，产品质量水平稳步提高。