交流缺相保護(hù)器的實(shí)際應(yīng)用

王劍新

摘 要： 本文通過電視發(fā)射機(jī)在使用發(fā)電機(jī)組供電工作時(shí)，交流缺相保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)的過程，并對(duì)該過程進(jìn)行了分析并處理。重點(diǎn)講述了不同的交流缺相保護(hù)器適用于不同的使用環(huán)境。

關(guān)鍵詞： 中性點(diǎn)；零電位；電位差；風(fēng)機(jī)；缺相保護(hù)器；不對(duì)稱度

一、引言

我們陜西電視臺(tái)九號(hào)發(fā)射臺(tái)安裝有北京同方吉兆科技有限公司、成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備公司兩個(gè)廠家共三部電視發(fā)射機(jī)。這三部發(fā)射機(jī)都采用風(fēng)冷設(shè)備來降溫，以此來保證發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行，所以風(fēng)冷設(shè)備的保護(hù)也就至關(guān)重要。三相交流風(fēng)機(jī)因風(fēng)力足、降溫效果好，是發(fā)射機(jī)的主要制冷設(shè)備，而三相交流風(fēng)機(jī)會(huì)因缺相、相序不正確，過壓、欠壓等引起損壞，所以發(fā)射機(jī)廠家都采用了交流缺相保護(hù)器來保證風(fēng)機(jī)的安全，也就是保證了發(fā)射機(jī)的安全。從而確保了發(fā)射臺(tái)的安全播出。

二、缺相保護(hù)器的工作原理

缺相保護(hù)最基本的工作原理就是利用中性點(diǎn)電位的變化來實(shí)現(xiàn)缺相保護(hù)。正常電路中，中性點(diǎn)電位為零，這樣電路中的設(shè)備及負(fù)載才能正常工作及應(yīng)用。如果三相負(fù)載不平衡時(shí)，或者電源電壓產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，中性點(diǎn)電位會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)電路中的設(shè)備及負(fù)載不能正常工作及應(yīng)用。缺相保護(hù)器正是利用中性點(diǎn)電位這種變化而實(shí)現(xiàn)缺相保護(hù)的。

如圖1所示，將缺相保護(hù)器KA連接在 中性點(diǎn)N1與中性線接地端N2 之間。當(dāng)N1電位變化時(shí)就會(huì)在KA的一端形成一個(gè)變化的電位，而KA的另一端（接地端N2）電位為零，如果N1點(diǎn)電位漂移時(shí)，即當(dāng)三相負(fù)載Z1、Z2、Z3不平衡或者電源電壓波動(dòng)時(shí)，或當(dāng)三相電壓不對(duì)稱度大于10%時(shí)，在KA兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓差，該缺相保護(hù)器就有動(dòng)作進(jìn)行保護(hù)，從而使電路中的負(fù)載及設(shè)備得到保護(hù)。而如果缺相時(shí)，三相電壓不對(duì)稱度遠(yuǎn)大于10%，更容易產(chǎn)生保護(hù)。由于缺相三相交流風(fēng)機(jī)極易損壞，所以在發(fā)射機(jī)中安裝缺相保護(hù)器就是為了防止因缺相而損壞發(fā)射機(jī)內(nèi)使用的三相交流風(fēng)機(jī)。因?yàn)槿嘟涣黠L(fēng)機(jī)是發(fā)射機(jī)最重要的元件，它是保障發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行的首要條件。如果送入缺相保護(hù)器的三相電源正常，且相序正常，相間電壓差<13%，三相電壓不對(duì)稱度<10%，風(fēng)機(jī)正常啟動(dòng)，發(fā)射機(jī)正常工作。如果以上那一個(gè)方面出現(xiàn)故障，那么缺相保護(hù)器就進(jìn)行保護(hù)，發(fā)射機(jī)的風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)，發(fā)射機(jī)不能正常工作。

三、 XJ3—D、XJ3—G兩種缺相保護(hù)器的參數(shù)比較

我們所使用的電視機(jī)發(fā)射機(jī)兩個(gè)生產(chǎn)廠家采用的都是正泰公司生產(chǎn)的缺相保護(hù)器，XJ3—D型和XJ3—G型。

1、XJ3—D型（北京同方吉兆科技有限公司生產(chǎn)的機(jī)器用）

保護(hù)功能：過壓、欠壓、斷相、相序

工作電壓：交流三相、300V—460V、50HZ

過壓保護(hù)：380V—460V、2—9S（可調(diào)）

欠壓保護(hù)：300V—380V、1.5—4S（可調(diào)）

斷相與相序保護(hù)：動(dòng)作時(shí)間≤2S

2、XJ3—G型（成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備公司生產(chǎn)的機(jī)器用）

保護(hù)功能：斷相、相序、三相電壓不對(duì)稱度大于10%

工作電壓：交流三相、300V—460V、50HZ

3、XJ3—D型的接線及原理

該缺相保護(hù)器在發(fā)射機(jī)中的接線圖如圖2所示，缺相保護(hù)器J1跨接于交流380V電源的A、B、C三相，在正常工作狀態(tài)時(shí)，缺相保護(hù)器內(nèi)的繼電器KA得到電壓吸合，⑧腳和⑩腳接通，220V控制信號(hào)從⑧腳經(jīng)過急停開關(guān)K3（常閉）接手動(dòng)按鈕控制開關(guān)K2（常開）。當(dāng)按下K2時(shí)，風(fēng)機(jī)繼電器JC3吸合，即風(fēng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，風(fēng)機(jī)繼電器JC3的輔助接點(diǎn)（13）、（14）腳閉合，控制繼電器JC1吸合給發(fā)射機(jī)其它設(shè)備供電，使發(fā)射機(jī)正常工作。當(dāng)三相電源出現(xiàn)過壓、欠壓、斷相、相序等故障時(shí)或者缺相保護(hù)器損壞時(shí)，缺相保護(hù)器內(nèi)的繼電器KA不吸合，⑧腳和⑨腳接通，220V控制信號(hào)被切斷，風(fēng)機(jī)繼電器JC3和控制繼電器JC1都斷開，發(fā)射機(jī)立即關(guān)機(jī)，同時(shí)缺相保護(hù)器的相位報(bào)警燈L1亮。

4、XJ3—G型的接線及原理

該缺相保護(hù)器在發(fā)射機(jī)中的接線圖如圖3所示，缺相保護(hù)器F跨接于交流380V電源的A、B、C三相，在正常工作狀態(tài)時(shí)，當(dāng)發(fā)射機(jī)控制盒從X2-4給繼電器K2一個(gè)開風(fēng)機(jī)信號(hào)后K2吸合，缺相保護(hù)器F的⑤腳接零線。如果缺相保護(hù)器在工作狀態(tài)，工作指示燈亮，該缺相保護(hù)器內(nèi)部的繼電器得到電壓進(jìn)行吸合，所以⑤腳和⑥腳接通，繼電器K1的A2接通零線使其吸合，給風(fēng)機(jī)提供電源，使發(fā)射機(jī)正常工作。同時(shí)通過K1輔助接點(diǎn)（13）腳給控制盒一個(gè)+12V的風(fēng)機(jī)正常信號(hào)。當(dāng)三相電源出現(xiàn)斷相、相序、三相電壓不對(duì)稱度大于10%等故障時(shí)或者缺相保護(hù)器本身損壞時(shí)，則⑤腳和⑥腳不能接通，繼電器K1無法吸合，不能提供風(fēng)機(jī)電源，所以發(fā)射機(jī)不能正常工作。

四、故障的現(xiàn)象及分析處理

我們陜西電視臺(tái)九號(hào)發(fā)射臺(tái)共有電視、調(diào)頻發(fā)射機(jī)8部，由于機(jī)器多，用電負(fù)荷大，又本著不間斷的工作原則，所以我們發(fā)射臺(tái)的供電系統(tǒng)有兩套，一套為市電供應(yīng)；另一套為自備發(fā)電機(jī)組供電。

北京同方吉兆科技有限公司生產(chǎn)的電視發(fā)射機(jī)是陜西新聞?lì)l道節(jié)目的備機(jī)，采用的缺相保護(hù)器是XJ3—D型（正泰公司生產(chǎn)）。成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備公司生產(chǎn)的電視發(fā)射機(jī)是中央一套和中央七套節(jié)目的主機(jī)，無備機(jī)，采用的缺相保護(hù)器是XJ3—G型（正泰公司生產(chǎn)）。當(dāng)用市電系統(tǒng)供電時(shí)，所有的發(fā)射機(jī)都能正常工作，不論是主機(jī)或備機(jī)。缺相保護(hù)器工作正常無故障發(fā)生。但是當(dāng)用自備發(fā)電機(jī)系統(tǒng)供電時(shí)，北京同方吉兆科技有限公司生產(chǎn)的電視發(fā)射機(jī)能正常工作，而成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備公司生產(chǎn)的兩部電視發(fā)射機(jī)出現(xiàn)時(shí)而關(guān)機(jī)，時(shí)而開機(jī)的現(xiàn)象，不能正常工作。缺相保護(hù)器告警紅燈也在閃爍。

我們的自備發(fā)電機(jī)系統(tǒng)也是一主一備兩個(gè)發(fā)電機(jī)組，無論用主發(fā)電機(jī)組或備發(fā)電機(jī)組，該故障依然存在。我們檢測(cè)三相電壓正常，相序正確，而且也不缺相。缺相保護(hù)器正常無損壞，但是將缺相保護(hù)器人為進(jìn)行短路，（就是缺相保護(hù)器失去作用時(shí)），兩部發(fā)射機(jī)都能正常工作，所以我們認(rèn)為發(fā)生以上故障的原因在缺相保護(hù)器上。

經(jīng)過多次的觀察和分析，我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)發(fā)射機(jī)廠家所采用的缺相保護(hù)器的功能有所不同。XJ3—G型也就是成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備公司所采用的缺相保護(hù)器有一個(gè)功能是三相電壓不對(duì)稱度大于10%時(shí)會(huì)保護(hù)，而北京同方吉兆科技有限公司所采用的XJ3—D型沒有該功能。雖然發(fā)射機(jī)廠家在設(shè)計(jì)和安裝機(jī)器時(shí)在三相電源的負(fù)載分配中相對(duì)比較平衡，但也不是完全的平衡，但當(dāng)我們用市電系統(tǒng)供電時(shí)，電力系統(tǒng)的帶負(fù)載能力很強(qiáng)，所以中性點(diǎn)電位為零而且也不漂移，三相電壓不對(duì)稱度小于10%，所以缺相保護(hù)器沒有保護(hù)。當(dāng)我們用發(fā)電機(jī)系統(tǒng)供電時(shí)，雖然發(fā)電機(jī)組帶負(fù)載能力很強(qiáng)，由于在開機(jī)的瞬間產(chǎn)生了巨大的電流，在三相電源的負(fù)載端產(chǎn)生了電位差，使三相電壓有了波動(dòng)產(chǎn)生了電位漂移，使得三相電壓不對(duì)稱度大于10%，所以缺相保護(hù)器進(jìn)行了保護(hù)，發(fā)射機(jī)就直接關(guān)機(jī)，在關(guān)機(jī)后三相電源的負(fù)載沒有工作，三相電壓又處于平衡狀態(tài)，缺相保護(hù)器檢測(cè)到電壓平衡后又進(jìn)行開機(jī)動(dòng)作，這就出現(xiàn)了我們前面所說的時(shí)而關(guān)機(jī)，時(shí)而開機(jī)的故障。但我們將該缺相保護(hù)器短路后發(fā)射機(jī)能正常工作，也就是說將該功能失去作用后發(fā)射機(jī)能正常工作，所以有該功能的這種缺相保護(hù)器不適合我們的自備發(fā)電系統(tǒng)供電使用，但我臺(tái)經(jīng)常要使用自備發(fā)電系統(tǒng)供電，為了發(fā)射機(jī)能正常工作且能起到保護(hù)作用，我們將成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備公司生產(chǎn)的兩部電視發(fā)射機(jī)的缺相保護(hù)器都更換成了XJ3—D型。從使用到現(xiàn)在發(fā)射機(jī)工作正常，缺相保護(hù)器功能也正常。

五、小結(jié)

由于各種型號(hào)的缺相保護(hù)器有各自不同的保護(hù)功能和技術(shù)參數(shù)，應(yīng)根據(jù)具體的供電設(shè)備和環(huán)境選擇使用不同型號(hào)的缺相保護(hù)器，對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)廠家來說，只要保護(hù)功能正常就行。大多數(shù)電視調(diào)頻發(fā)射臺(tái)建在城市的發(fā)射塔上，都是由市電雙路供電，在發(fā)射機(jī)工作的過程中不一定發(fā)現(xiàn)我們遇到的現(xiàn)象，還有一些地級(jí)、縣級(jí)電視調(diào)頻發(fā)射臺(tái)分兩路供電，一路為市電供電，另一路為自備發(fā)電機(jī)組供電，由于發(fā)射機(jī)少或發(fā)射機(jī)功率小，也不一定發(fā)現(xiàn)我們遇到的現(xiàn)象，我們遇到了并在工作中解決了問題，寫出來供大家借鑒。以上僅是個(gè)人的觀點(diǎn)，有不足之處，請(qǐng)廣大同仁多多指教?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]<<電視與調(diào)頻廣播發(fā)射設(shè)備>>——成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備有限公司.王志剛主編.endprint