電機(jī)控制回路指示燈異常指示的分析處理

王學(xué)英 楊忠 劉進(jìn) 何光明（.西南油氣田公司重慶天然氣凈化總廠，重慶4000；.西南油氣田公司重慶氣礦渝北天然氣運(yùn)銷部，重慶400）

LED 指示燈以壽命長、亮度高、能耗低等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，但由于LED 指示燈起輝電流低、觸發(fā)電壓低及抗干擾性差，在工業(yè)實際應(yīng)用中，現(xiàn)場工況條件復(fù)雜，干擾源多，LED指示燈存在異常指示的情況，易發(fā)生信號誤判斷，導(dǎo)致誤操作事故的發(fā)生。

1 概述

某分廠的低壓電機(jī)控制回路中，在變電所內(nèi)低壓抽屜柜和現(xiàn)場操作柱上均安裝有紅、綠LED 指示燈各1 個，用以指示電機(jī)運(yùn)行和停止?fàn)顟B(tài)。該廠自投運(yùn)以來，無論低壓電機(jī)運(yùn)行或是停運(yùn)狀態(tài)，低壓抽屜柜上的指示燈普遍存在一明一暗的“雙燈現(xiàn)象”：即電機(jī)停運(yùn)時，綠色指示燈正常亮，紅色指示燈微亮且成閃爍狀態(tài)；電機(jī)運(yùn)行時，綠色指示燈微亮且成閃爍狀態(tài)，紅色指示燈正常。但操作柱上的兩個指示燈能正確指示電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，不存在“雙燈現(xiàn)象”。變電所內(nèi)指示燈的“雙燈現(xiàn)象”屬于指示燈異常指示情況，使電站運(yùn)行人員在現(xiàn)場不能快速、準(zhǔn)確地判斷電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，給運(yùn)行操作帶來不便，易發(fā)生誤判斷，甚至導(dǎo)致誤操作事故的發(fā)生。

該廠的低壓電動機(jī)控制方式較多，但對LED指示燈的接線原理完全相同。圖1為該廠低壓電機(jī)典型的控制原理圖。圖1中，SBT、2SBS、HR1和HG1分別為安裝在電機(jī)旁邊操作柱上的起、停按鈕和運(yùn)行、停止指示燈，其余元件均安裝在低壓配電柜內(nèi)。

經(jīng)過對多個回路的指示燈兩端的電壓進(jìn)行測試，電機(jī)運(yùn)行時測HG指示燈兩端（115對N線）的電壓，電機(jī)停運(yùn)時測HR指示燈兩端（113 對N 線），測出指示燈微亮?xí)r的電壓為6～7V。由此看出HG 和HR 的觸發(fā)電壓很低，6V 感應(yīng)電壓已經(jīng)超過了LED觸發(fā)電壓，因而指示燈微亮。

2 LED燈異常指示的原因分析

低壓配電柜上電機(jī)回路的LED 指示燈均采用電阻式交直流通用的LED指示燈，型號為ND16-22-B/2，額定電壓220V，額定工作電流≤20mA。該型號的LED 燈電阻小，功率低，起輝電流只有幾毫安。

眾所周知，控制電纜的芯線與芯線之間，芯線與屏蔽層之間存在著分布電容，從而在線路上形成泄漏電流。控制電纜中由于分布電容的存在，同一根電纜中通電線芯會給其他芯線帶來感應(yīng)電[1]。在控制線路比較長，控制電源又是交流的情況下，其電纜內(nèi)部芯線之間以及芯線和屏蔽層間的分布電容就不容忽視。多芯控制電纜不論是芯線間還是芯線與屏蔽層間的分布電容大小都與電纜的長度成正比，控制回路越長，其電容量越大，當(dāng)電容量達(dá)到一定程度就會使控制回路誤動作[2]。根據(jù)文獻(xiàn)資料[3]測試和仿真計算的某種型號低壓控制控制電纜，控制電纜長約110m產(chǎn)生漏電電流可點亮起輝電流1mA的LED指示燈。低壓電機(jī)的控制電纜大多采用阻燃型鎧裝電纜ZRKYJV22-450/750kV 7×2.5mm2，電纜長度大約220～360m，因此長距離的控制電纜產(chǎn)生的感應(yīng)電壓雖未造成接觸器誤動，但對LED指示燈的影響卻不容忽視。

在圖1中，HR和HR1并聯(lián)，HG和HG1并聯(lián)，因此長距離控制電纜的分布電容產(chǎn)生的泄漏電流和變電所內(nèi)其他電氣設(shè)備、電纜線路產(chǎn)生的感應(yīng)電壓將疊加到各個指示燈上，雖然感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流均不大，但卻超過了HR 和HG 指示燈的起輝電流，因此形成了一明一暗的異常指示現(xiàn)象。

3 整改措施

解決一明一暗的異常指示現(xiàn)象的措施有很多，最簡單易行的做法是，拆除HR、HG 與KM 輔助觸點之間的連線，交流接觸器增加常開、常閉輔助觸點各一對，并與指示燈串聯(lián)后接至電源上。但目前電機(jī)回路中，交流接觸器KM并無預(yù)留輔助觸點，因此在抽屜柜內(nèi)新安裝中間繼電器1個，將中間繼電器的線圈KA與接觸器線圈并聯(lián)，HR和HG指示燈分別與中間繼電器常開和常閉觸點串聯(lián)后接至電源上，改進(jìn)后低壓電氣原理圖參見圖2。

圖2 改進(jìn)后的低壓電機(jī)控制原理圖

按圖2 對部分電機(jī)控制回路進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后HR 和HR1、HG和HG1完全分開。因此電機(jī)運(yùn)行時，KA和KM常開觸點閉合，HR和HR1帶電正常指示，KA和KM常閉觸點斷開，HG與控制電纜完全隔開，分布電容引起的感應(yīng)電流將無法流入到HG上，HG指示燈將不亮。同理電機(jī)停運(yùn)時HR也不會亮，因此改進(jìn)后電機(jī)控制回路可解決指示燈一明一暗的異常指示問題。

4 結(jié)語

通過對某分廠低壓電動機(jī)控制回路的改進(jìn)，可以解決低壓配電柜上LED燈異常指示的問題。對于低壓電機(jī)回路，控制電源采用交流電源，控制電纜的分布電容是無法避免的，但在工程設(shè)計、施工和運(yùn)行的不同階段時，可以采用不同的方法來消除或減少分布電容引起的感應(yīng)電壓的影響，為設(shè)備的安全可靠運(yùn)行提供保障。