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。