龙门刨床电气控制系统的防雷保护

  仪器信息网 ·  2009-08-02 21:40  ·  28284 次点击
刘少荣
新钢机制公司采用北京中纺机电研究所开发的SRD开关磁阻电动机调速系统对6m龙门刨床电气系统进行了改造。改造后,调速、制动状态转换平稳快捷性能好,控制回路简单,并且具有输出特性变化灵活,电动机转动惯性比较大,能频繁正反转和启制动,同时降低了能耗和噪声等优点。但该系统直接与电网连接,没有可靠的防雷装置保护,使用不到1个月就遭感应雷而被击坏,直接和间接经济损失达到5万元以上。针对此次故障,对该机床电气控制系统设置了防雷装置。该公司采用供电方式是由35/6kV变电站送给各分车间,变电站安装了避雷针、避雷器等,但由变电所到金加工车间配电室距离约1km左右(50%为电缆),车间配电室到龙门刨床距离200m(敷设电缆)。除厂房本身装有避雷针外,此段距离内没有其他防雷措施,经分析决定加装C级防雷保护装置。加装防雷装置后的控制电路原理图见图1(虚线框内为新增元器件)。
该电路在原有的基础上增加了空气开关DZ1和防雷器FS,防止因操作过电压和雷击感应过电压冲击桥堆和IGBT,起到对该两种器件的过压保护作用。桥堆和IGBT的击穿电压分别为1600V,1000V,防雷器的保护动作电压为685V左右,当电机控制系统的电源电压超出700VAC时,防雷装置先动作,高电压、大电流经过防雷器FS进入大地,对桥堆和IGBT起到保护作用。一旦电压超出防雷装置保护动作值685V时,数十毫微秒内保主动作(先前的电机控制系统保护动作时间是500μs~2ms),当系统出现感应过电压时,防雷装置在极短时间内就将高电压脉冲波峰值滤掉了,从而保护了控制系统。C级防雷装置能够承受数十次雷击感应过电压和操作过电压的冲击,而不受损坏。新增加防雷装置和60A空气开关的费用为1300元,而采用一套电机调速控制系统的费用为2.5万元。增加防雷器后,机床运转正常。

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