電力儀器：淺析電纜直流高壓發(fā)生器過流保護(hù)

　　以某供電線路的過流控制為例。由電流互感器檢測(cè)線路電流，當(dāng)電流過大時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并切斷電源。其具體過程為：通過電流互感器，將大電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰娏鳎�并通過電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，然后由LOGO!的模擬量輸入端將其輸入到LOGO!的內(nèi)部。通過LOGO!的處理,延遲時(shí)間T1后，控制繼電器TM及報(bào)警信號(hào)燈，切斷電路的電源，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。并能在切斷后自動(dòng)將電路接通。若此時(shí)電路電流正常，這報(bào)警燈熄滅。并且，在過流后的指定時(shí)間內(nèi)，若再次發(fā)生直流高壓發(fā)生器過流，不必再延遲T1時(shí)間，只需延遲時(shí)間T2，就會(huì)再次發(fā)出報(bào)警信號(hào)。這樣使LOGO!具有選擇性。在電機(jī)啟動(dòng)等造成的電流瞬間過大時(shí)，LOGO!不會(huì)再啟動(dòng)，減少了設(shè)備的誤動(dòng)作。并且在一次報(bào)警后，若電流再次過大，則在較短的時(shí)間內(nèi)，就會(huì)再次報(bào)警，減少了因故障未被排除而造成的損失。

　　調(diào)試中的問題

　　用電流電壓直流高壓發(fā)生器轉(zhuǎn)換裝置把電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，并且可以調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，以更好的滿足實(shí)際要求。在頻率觸發(fā)模塊中，將計(jì)數(shù)時(shí)間段設(shè)定為6S，使其具有了選擇功能，在電機(jī)啟動(dòng)等正常的過流情況下，不會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。并且在設(shè)定脈沖個(gè)數(shù)時(shí)，實(shí)際值為80個(gè)，而不是300個(gè)。這樣就避免了因干擾等造成電源電流偏小時(shí)，報(bào)警裝置不能啟動(dòng)的情況。同時(shí)，減小了因過流發(fā)生在B02的計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)時(shí)，延遲時(shí)間過長的情況。同理，B03在設(shè)置脈沖個(gè)數(shù)時(shí)，只設(shè)定為70個(gè)。

　　為獲得較高的輸出電壓值，LM317穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)端與地之間的電阻R2值及其壓降往往較大，在R2兩端并接一個(gè)小于10μF的電容C3，直流高壓發(fā)生器可有效地抑制輸出端的紋波。當(dāng)輸入端或輸出端發(fā)生短路時(shí)，電容C3的放電將在R1上產(chǎn)生沖擊電壓，會(huì)危及穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓電路，因此需在R1兩端并二極管D3以保護(hù)穩(wěn)壓器。

　　穩(wěn)壓器的輸出端不加電容亦能工作，由于穩(wěn)壓器在1∶1的深度負(fù)反饋下工作，當(dāng)輸出端負(fù)載為容性的某一值時(shí)，穩(wěn)壓器有可能出現(xiàn)自激現(xiàn)象。因此，在穩(wěn)壓器的輸入端接入0.1μF的電容C1，輸出端接入1000μF的電解電容C5，提供足夠的電流供給，同時(shí)可以防止可能發(fā)生的自激振蕩以及減小高頻噪聲和改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。當(dāng)輸入端發(fā)生短路時(shí)，C5通過穩(wěn)壓器的調(diào)整管放電，C5值較大，則放電時(shí)的沖擊電流很大，電壓會(huì)通過穩(wěn)壓器內(nèi)部的輸出晶體管放電，可能造成輸出晶體管發(fā)射結(jié)反向擊穿。為此，在穩(wěn)壓器兩端并接二極管D2，輸入端短路時(shí)C5通過D2放電，保護(hù)穩(wěn)壓器。

　　該裝置所用的LOGO!型號(hào)為24RCLB11，其供電電源為24V直流電，輸出用220V交流電，用于帶動(dòng)繼電器及報(bào)警燈。該裝置的繼電器TM，常閉觸電接在主電路中。LOGO!的模擬量輸入端I1,I2。輸出為Q1，Q2�；ジ衅鬏敵龅碾娏餍盘�(hào)經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換裝置(I/V)，進(jìn)入LOGO!的I1和I2端。

　　過流保護(hù)的設(shè)計(jì)思想

　　LOGO!的程序設(shè)計(jì)，是通過使用LOGO!中的功能模塊來實(shí)現(xiàn)的。

　　LOGO!內(nèi)部的工作原理為：由模擬量輸入端AI1,AI2輸入的模擬量經(jīng)模擬量觸發(fā)器B08,B12使模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。模塊B08,B12的設(shè)置相同。模擬開關(guān)接通電壓為6V，關(guān)閉電壓為1V。當(dāng)輸入的信號(hào)峰值大于6V時(shí)，模塊輸出數(shù)字脈沖信號(hào)，頻率為50HZ。通過B06后，由頻率觸發(fā)器B02計(jì)數(shù)。當(dāng)6S內(nèi)，輸入280個(gè)脈沖時(shí)，模塊B02輸出高電平。這時(shí)輸出Q1接通，接通TM跳閘控制器，將電路斷開。同時(shí)輸出端Q2被置為高電平，輸出報(bào)警信號(hào)。此時(shí)，電路已被切斷，沒有模擬信號(hào)輸入。經(jīng)過6s后，頻率觸發(fā)器輸出低電