news center
新聞中心
- 在國(guó)內(nèi)微動(dòng)開關(guān)和低壓電器的幾個(gè)問題
- 本站編輯:杭州歐邦電子科技有限公司發(fā)布日期:2021-11-10 17:05
由于我國(guó)微動(dòng)開關(guān)品種、規(guī)格及性能方面的欠缺與不敷應(yīng)用、現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的不盡完善、以及用戶的使用偏差,多種微動(dòng)開關(guān)的實(shí)際工程應(yīng)用中存在一些不合理的、甚至錯(cuò)誤的用法,導(dǎo)致運(yùn)行維護(hù)困難、故障增多,或留下長(zhǎng)期的安全隱患。本文僅對(duì)幾個(gè)具有普遍性的問題做初步討論,希望引起電器制造廠家及用戶的共同關(guān)注。
近年來,出于對(duì)運(yùn)行和檢修安全的考慮以及與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的要求,新修訂的設(shè)計(jì)規(guī)范〔1.2〕較明確地規(guī)定了在許多應(yīng)用條件下應(yīng)采用四種微動(dòng)開關(guān)(即微動(dòng)開關(guān)與限動(dòng)開關(guān))。比如:有電源轉(zhuǎn)換功能的電器、包括隔離電器、保護(hù)電器和操作電器(例如刀開關(guān)、斷路器和接觸器)都應(yīng)采用四極電器;電網(wǎng)中維護(hù)、測(cè)試及檢修電路或電氣設(shè)備應(yīng)采用四極隔離電器;單電源系統(tǒng)的總電源開關(guān),包括變壓器低壓側(cè)總開關(guān),建筑物或生產(chǎn)車間進(jìn)線電源總開關(guān)(例如刀開關(guān)及斷路器)應(yīng)采用四極電器,等等。已有許多文章闡述這一問題,本文不擬重復(fù)。
但是,當(dāng)前最常用的國(guó)產(chǎn)低壓電器主導(dǎo)產(chǎn)品幾乎都是三極電器,例如,隔離電器的HD系列及引進(jìn)生產(chǎn)的QP、QA系列;斷路器中的DW15、DZ20系列及引進(jìn)生產(chǎn)的AH、AE、TO、TG系列;CJ20系列接觸器等等常用低壓電器均為三極電器。故凡需四極電器的地方,目前都不得不采用其它品牌的國(guó)外產(chǎn)品或引進(jìn)產(chǎn)品,或不得不與制造廠家協(xié)商特殊制造??梢婇_發(fā)國(guó)產(chǎn)四極低壓電器系列產(chǎn)品已是當(dāng)務(wù)之急。
低壓斷路器進(jìn)線方向與斷流容量問題
大多數(shù)萬能式及塑殼式斷路器的電源進(jìn)線端在上方,饋線(即負(fù)載)端在下方。主要原因是滅弧系統(tǒng)設(shè)在上方(電源側(cè)),這時(shí)若將電源進(jìn)線接至下方,滅弧條件更為苛刻。這類斷路器的額定斷流容量乃是上進(jìn)線時(shí)的數(shù)據(jù)。日本一些電氣公司的試驗(yàn)結(jié)果表明,斷流容量≤20KA的塑殼斷路器改為下進(jìn)線時(shí),斷流容量降低約1/3。我國(guó)也曾將上進(jìn)線斷路器按下進(jìn)線作通斷能力試驗(yàn)、試品受到極大破壞。國(guó)產(chǎn)DW15-200630;DWX15-200630;DZ40等型號(hào)斷路器及引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的H、TL、TG等系列斷路器等等均為上進(jìn)線斷路器,只能應(yīng)用于上進(jìn)線條件。
有些應(yīng)用條件(如分段母線聯(lián)絡(luò)斷路器、饋電及受電通用回路斷路器等)下,電源引入方向可能改變,必須采用允許上、下進(jìn)線(即上、下進(jìn)線額定斷流容量相同)的斷路器。這類斷路器不僅其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采取了特殊技術(shù)措施,型式試驗(yàn)中還應(yīng)將上、下進(jìn)線互換進(jìn)行短路通斷能力試驗(yàn)。
我國(guó)斷路器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在產(chǎn)品文件及產(chǎn)品銘牌上應(yīng)明確說明該產(chǎn)品是否允許上,下進(jìn)線或標(biāo)明電源進(jìn)線端及出線(負(fù)載)端。令人遺憾的是我國(guó)大多數(shù)斷路器的產(chǎn)品文件,產(chǎn)品樣本,使用說明書及銘牌上并未明確注明其允許的進(jìn)線方向,必然會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生誤導(dǎo),以為凡未注明進(jìn)線方向的斷路器都允許上,下進(jìn)線。以致在全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的幾類定型低壓屏(如PGL及GGD系列)中的部分方案也有這種錯(cuò)誤發(fā)生(例如:分段母線聯(lián)絡(luò)屏PGL2-06E、07E及GGD1-12B.C、 13B.C;受電饋電通用屏PGL2-03E、GGD1-05B.C等都錯(cuò)誤地把只能上方進(jìn)線的DW15-400及630型斷路器當(dāng)做允許上、下進(jìn)線斷路器使用),此產(chǎn)生的負(fù)面影響更為嚴(yán)重。為杜絕這類誤用,避免可能產(chǎn)生的惡果。筆者認(rèn)為亟需盡快解決幾個(gè)問題:(1)統(tǒng)一規(guī)范斷路器產(chǎn)品的技術(shù)文件和銘牌標(biāo)識(shí)。必須明確注明產(chǎn)品允許的進(jìn)、出線方向;(2)改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能,力求斷路器產(chǎn)品上、下進(jìn)線斷流容量相同;(3)及時(shí)組織檢查并修正低壓屏柜產(chǎn)品的上述類似錯(cuò)誤。行程開關(guān)
低壓熔斷器斷相保護(hù)問題
低壓電動(dòng)機(jī)損壞事故中約30%是斷相運(yùn)行造成的,而斷相運(yùn)行故障的75%以上是熔斷器熔斷引起的。導(dǎo)致某相熔斷器熔斷的主要原因除故障(如單相短路)熔斷外,因熔斷器觸頭接觸不良、熔體選擇不當(dāng)及熔體熔斷特性的分散性等非故障熔斷也占很大比例。因此熔斷器斷相保護(hù)問題亟待重視解決。根本的解決辦法是熔斷器本身應(yīng)具備斷相保護(hù)功能。常用措施之一是熔斷器附設(shè)熔斷器撞擊(指示)器及微動(dòng)開關(guān)。當(dāng)任一相熔斷器時(shí)、通過聯(lián)動(dòng)的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)斷觸頭切斷接觸器控制電源(圖1)或輸出報(bào)警信號(hào)。但是國(guó)產(chǎn)低壓熔斷器產(chǎn)品中除一些容量規(guī)格較小的型號(hào)如RL1B、RT14等以外,多數(shù)載流與斷流容量較大的如RTO、NT等型號(hào)不具備這種功能,不能滿足斷相保護(hù)要求。
我國(guó)低壓電動(dòng)機(jī)一般以具有斷相保護(hù)功能的熱繼電器作過負(fù)荷保護(hù)兼斷相保護(hù)裝置。許多設(shè)備(如風(fēng)機(jī)、水泵等)常低于額定負(fù)荷運(yùn)行,一般不會(huì)過負(fù)荷。按設(shè)計(jì)常規(guī)可不設(shè)計(jì)負(fù)荷保護(hù)。實(shí)際工程中當(dāng)用作短路保護(hù)的熔斷器不具斷相保護(hù)功能時(shí),仍要求設(shè)置相應(yīng)的熱繼電器作斷相保護(hù)裝置使用。并被認(rèn)為十分穩(wěn)妥。實(shí)際上效果并不理想。大多數(shù)鼠籠型電機(jī)(4KW及以上)定子繞組為△接,熱繼電器只能接于其線電流,并按線電流整定。國(guó)產(chǎn)有斷相保護(hù)功能的熱繼電器動(dòng)作特性如表1所示。當(dāng)熔斷器單相熔斷造成斷相運(yùn)行時(shí)(圖2) 假定斷相前后功率因數(shù)不變,可求出表2中的電流變化關(guān)系,I L及IФ1、IФ2(=IФ3)為斷相后的線電流與相電流;I Ln、IФn為額定線、相電流,即三相運(yùn)行且負(fù)載率K f=1時(shí)的線電流與相電流。I f為斷相后最大負(fù)序電流。
機(jī)房安全開關(guān)及緊急停止開關(guān)亟待開發(fā)
隨著自動(dòng)化水平的提高,工廠電氣設(shè)備集中控制的趨勢(shì)日漸明顯。生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)控制由遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的自控裝置(計(jì)算機(jī)、PLC等)及電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)集中控制,于是機(jī)旁安全開關(guān)及緊急停止開關(guān)在工業(yè)化國(guó)家應(yīng)運(yùn)而生,作為一種機(jī)旁專用開關(guān)產(chǎn)品逐步完善并廣泛應(yīng)用。工業(yè)化國(guó)家對(duì)其功能及技術(shù)要求有明確規(guī)定。以歐洲(德、瑞典等國(guó))為例,安全開關(guān)(Safety Switches)規(guī)定用于檢修,安裝時(shí)人體可能進(jìn)(伸)入其危險(xiǎn)區(qū)域的機(jī)械設(shè)備旁。功能是將傳動(dòng)電機(jī)與饋電線路及其它電氣部分隔離,防止因意外接通電源造成維修人員人身傷害及設(shè)備毀壞事故。開關(guān)應(yīng)裝在電源饋線上,手動(dòng)操作,并有明顯的開閉位置指示。且能用鎖鑰將其閉鎖;緊急停止開關(guān)(EMER-GENCY STOP Switches)應(yīng)用于制造與加工機(jī)械設(shè)備操作位置旁,發(fā)生緊急情況時(shí)用以切斷設(shè)備電源,限制事故對(duì)人員及設(shè)備的危害。要求能切斷電路額定電流及過載(例如電機(jī)堵轉(zhuǎn))電流。可手動(dòng)或電動(dòng)操作,應(yīng)有明顯的位置指示,并應(yīng)能用鎖鑰將其閉鎖??梢妰煞N開關(guān)都用于安全目的,都要求裝在生產(chǎn)設(shè)備旁,能隔(切)斷電源線路,有明顯的位置指示及機(jī)械閉鎖裝置;所不同者在于前者主要用于檢修,故不強(qiáng)求具有切合負(fù)荷電流之能力,緊急停止開關(guān)則必須具有切斷負(fù)荷電流與過載電流的能力。(限位開關(guān))故緊急停止開關(guān)可作安全開關(guān)使用,無切合負(fù)荷電流能力的安全開關(guān)則不能作緊急停車開關(guān)使用。例如瑞典ABB公司的SEH系列緊急停止開關(guān),實(shí)際是面板上有掛鎖裝置及位置指示的手動(dòng)操作負(fù)荷開關(guān);其SMH系列安全開關(guān)實(shí)際是面板上有掛鎖裝置及位置指示的刀開關(guān)。但可由輔助接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與電路中接觸器的聯(lián)鎖,開關(guān)結(jié)構(gòu)保證分閘時(shí)輔助接點(diǎn)先于(≥30ms)主觸頭開斷、通過它使接觸器切斷負(fù)荷電流;合閘時(shí)輔助接點(diǎn)與主觸頭同時(shí)閉合,準(zhǔn)備好接觸器合閘回路
我國(guó)迄今尚無專用機(jī)旁安全開關(guān)及緊急停止開關(guān)產(chǎn)品,甚至未將其列入低壓電器《電工術(shù)語》(GB/T2900·18-92)。這種情況已難適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要。行程開關(guān)
我國(guó)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范〔2.3〕對(duì)機(jī)旁開關(guān)的設(shè)置也作了一些規(guī)定,主要是:遠(yuǎn)方控制的電動(dòng)機(jī)宜有就地控制和解除遠(yuǎn)方控制的措施;突然起動(dòng)可能危及周圍人員安全時(shí),應(yīng)在機(jī)旁裝設(shè)應(yīng)急斷電開關(guān)或自鎖式按鈕和起動(dòng)預(yù)告信號(hào)。這些規(guī)定與作法存在以下主要問題:
(1)未在機(jī)旁切斷主電路,不能確??煽繑嚯姟R蛞话憬佑|器無鎖扣裝置,即使用自鎖鈕斷開了接觸器控制回路,維護(hù)人員仍可能在MCC處用螺絲刀等簡(jiǎn)單工具撥動(dòng)銜鐵(如CJ12、CJ10型)或誤接控制回路導(dǎo)致主觸頭閉合、造成意外通電事故。這正是國(guó)外強(qiáng)調(diào)機(jī)旁安全開關(guān)與緊急停止開關(guān)切斷主回路的原因之一;
(2)并未達(dá)到《電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(GB4064)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:裝于機(jī)旁用于保障檢修安全或緊急停機(jī)的開關(guān)必須能強(qiáng)制分?jǐn)嗯c隔離主電路,具有可靠的閉鎖裝置及醒目的開關(guān)位置標(biāo)志。
我國(guó)工礦企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)操作維護(hù)人員傷亡及設(shè)備損毀事故屢有發(fā)生,與機(jī)旁緊急斷電及安全措施不完善直接相關(guān)者為數(shù)不少。故修訂現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)條款,開發(fā)專用的機(jī)旁安全開關(guān)與緊急停止開關(guān)產(chǎn)品都是亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。