《变频器引起空气开关跳闸的故障与》
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摘 要：在电路中,空气开关是重要的保护元件,能够起到短路、过载、失压等故障的保护作用.变频器是控制交流电动机的重要控制设备,其作用是在电动机工作时,调节其频率,达到节约电能的目的.变频器涉及到的知识范围十分广泛,包括变频技术、微电子技术等,在运行时会涉及到交流电与直流电之间的转换等,正因如此经常会出现变频器、空气开关之间不匹配的现象,导致空开跳闸的故障发生.本文就空气开关的特点展开分析,研究了变频器引起空气开关跳闸的原因,针对相关问题给出了建议.
关键词：变频器;跳闸故障;对策
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.191
社会在不断进步,科技也随之飞速發展,社会中各行各业都与新科技、新能源等相结合,促进企业能够实现现代化发展.在新科技、新产品等的使用过程中,人们对新事物的认知领域也在不断提高.我国崇尚低碳、节能的发展方针,将可持续发展作为始终坚持的基础战略.变频器是新型的一种节能产品,能够在电器运行时,通过改变频率而节约电能.但是变频器引起空气开关跳闸的故障发生比较频繁,发生故障的因素比较多,因此本文就引起故障的几点基本因素展开分析.
1 变频器与空气开关特点简述
变频器,是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备.变频器是由交流电与直流电转化、直流电变交流电、制动单元、驱动单元、处理单元、检测单元等模块构成.随着科技的发展,工业自动化发展水平越来越高,对于变频器的使用越来越广泛[1].
空气开关,又名空气断路器,是断路器的一种.是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关.在配电网中,空气开关能够自动监测电力线路中的异常,出现异常情况下能够及时的做出断电等反应,保护电力线路中的用电设备[2].空气开关原理如下图1所示.
2 变频器引起空气开关跳闸的故障分析
在研究变频器引起空气开关跳闸的故障及对策的研究过程中,我们以某化工厂变配电站的变频器为例进行分析与研究.该变配电站内的变频器品牌为ABB,所使用的型号为ACS510,共有四台同一型号的变频器.接入变频器后,确认变频器与配电柜、水泵等其他配套设备连接正常,但在变频器工作的过程中,出现了空气开关自动跳开的现象.技术人员将空气开关复位处理后,运行十分钟左右后空气开关再次跳闸.空气开关反复跳闸的现象引起了工作人员的注意,经技术人员对变频器及空气开关等进行仔细检查后,总结出变频器引起空气开关跳闸的故障的原因一共有两个.
首先是漏电引起跳闸现象.受工作原理的影响,变频器在工作时存在轻微漏电的现象.在正常情况下,变频器工作的电路中电压的频率极小,约为五十赫兹左右,小电流在机箱外可以直接忽略,并不会对机械设备、工作人员等产生影响.但是当变频器变频操作时,会导致线路内电压发生变化,漏电的情况会加重,甚至是原来的数百倍,空气开关具有漏电保护功能,因此当线路内出现漏电的情况就会自动跳闸.其次是谐波干扰问题,在变频器工作的电力线路中,主要应用的是环传感器,在变频器谐波发射的过程中,电力输出端的波会比较明显,常常有电压变形或者尖锐电流的情况,当谐波异常或者漏电的电流超出额定范围内,当空气开关比较灵敏时,就会出现跳闸的现象,如果坚持继续使用该电力线路,就会出现空气开关频繁跳闸的现象.
3 变频器引起空气开关跳闸策略
针对变频器引起空气开关跳闸的原因,主要的解决策略有三个,分别是减少保护开关、使用B型电流剩余保护器以及零地合一,下面我们逐一进行分析.
（1）减少保护开关.在电力线路中,并不是所有的线路都具备安装保护装置的条件与必要.比如在变频器电力线路中,变频器的工作原理就能够使灵敏的空气开关检测出异常,但实际变频器工作过程中并没有危险隐患的存在,所以使用变频器的回路可以适当的将变频器两端的空气开关去除,这样就避免了电力线路频繁被断开的故障.但是为了安全考虑,去除空气开关后,变频器的连接一定要接地,保障线路的正常运行.
（2）B型电流剩余保护器.国家对电力线路的安全知识有一定的规定与建议,国际电工委员会中,提倡变频器电力线路中使用B型电流剩余保护器,该保护器的工作原理与空气开关相似,但是要优于空气开关,因为该保护器在工作时能够将变频器的漏电、变频等情况考虑到工作中,改善了频繁跳闸的问题.
（3）零地合一.变频器线路中漏电的电流最终会通过零线回到电网线路当中,在理论中电流的大小应该与输出的大小相同,但是实际计算过程中发现理论值与实际值还是存在一定的差距,因此零地合一处理能够有效的减少漏电的电流.空气开关跳闸的主要原因是漏电,零地合一能够解决漏电问题,跳闸问题自然迎刃而解.
4 总结
综上所述,变频器在化工行业中得到了广泛的应用,为节能方面做出了很大的贡献,但是变频器在设计方面、配套元件连接方面等仍然存在很多瑕疵,有待改善.分析、了解变频器引起空气开关跳闸的根本原因,能够在设计中得到优化,并改善与之配套的各种元器件,使此类故障不再出现,保证了变配电站的正常工作,为企业生产经营提供了有效的保障.同时,我们应对各种出现的问题及时做好记录,为以后的研究与改善准备参考资料.
参考文献：
[1]吕宗迎.变频器引起空气开关跳闸的故障分析[J].科学家,2016, 4（09）：134.
[2]程鹏,何双军.一起空气开关跳闸引起的机组流程闭锁分析与对策[J].水电与抽水蓄能,2016（01）：103-105.
[3]刘菊锋.变频器跳闸分析及解决方法体会[J].华东科技：学术版,2017（09）：165.
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变频器引用文献:
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