380v低压开关故障分析

380v低压开关故障分析（共8篇）

1.380v低压开关故障分析 篇一

低压开关柜壳体材料

低压开关柜的壳体材料主要有覆铝锌板、镀锌钢板和冷轧钢板这三种，东莞市欧申电气设备有限公司为您介绍这三种壳体材料各有什么样的特点。覆铝锌板

镀铝锌钢板是广泛应用于建材、家电、汽车、环境、机械、船舶等诸多领域的一种合金镀层钢板。

镀铝锌钢板是铝锌合金结构组成，由55%铝、43.4%锌与1.6%硅在600℃高温下凝固而组成，其整个结构由铝－铁－硅－锌，形成致密的四元结晶体的一种合金镀层钢板。镀锌钢板

1937年美国建立了第一条连续热镀锌带钢生产线，1942年在美国建成了第一条连续电镀锌带钢生产线，从进入工业性生产至今已有160多年的生产历史。

热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等，几乎涉及到衣食住行各个领域。近年来，世界镀锌钢板需求量不断增加，产量增长也很快，在美、日等钢材生产大国，热镀锌钢板在钢材中所占比例已高达13%-15%。涂镀层钢板的最大优点是优良的耐蚀性、涂漆性、装饰性以及良好的成形性。世界各国均在研究如何扩大涂镀层板的品种、规格，改进镀层工艺进而提高镀层质量，即耐蚀性、抗粉化剥落、涂敷性、焊接性。镀层板的成形性始终是其应用的重要方面，这主要取决于基板性能、镀层工艺及性能和成形工艺条件，通过综合的先进技术相配合才能达到良好的应用效果。冷轧钢板

冷轧是以热轧板卷为原料，在常温下进行各种型材轧制，冷轧钢板就是经过冷轧生产的钢板，俗称冷板。冷轧板的厚度一般是0.1--8.0mm之间，大部份工厂生产的冷轧钢板厚度是4.5mm以下，冷轧板的厚度、宽度是根据各工厂的设备能力和市场需求而决定。

冷轧钢板带用途很广，如汽车制造、电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等。冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，也称冷轧板，俗称冷板，有时会被误写成冷扎板。冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。

2.380v低压开关故障分析 篇二

关键词：低压成套开关设备,故障电弧,引弧试验,改造设计,防护措施

0 引言

低压成套开关设备主要负责低压配电系统中的控制、保护、监测、转换和分配。低压成套开关设备覆盖到了生产现场、公共场所、住宅等场所,可以说,只要有电就会有低压成套设备,据统计我国电力约80%是由低压成套设备提供。低压成套开关设备的发展根植于工业材料、低压电器、加工工艺、基础设施建设和人民的用电生活,所以从某一层面上可以看出低压成套开关设备的水平间接反映了国家的经济实力、科技水平、生活水平。

在低压成套开关设备中,内部故障电弧事故极少发生,但它一旦发生,将对人身及设备造成极大的危害。目前,内部引弧试验主要在中高压成套开关设备上进行,主要用于设计、制造能耐受内部故障电弧的中高压成套开关设备。本文依据国家标准GB/Z 18859—2002《封闭式低压成套开关设备和控制设备在内部故障电弧情况下的试验导则》与最新的IEC标准IEC/TR 61641修订版,对低压成套开关设备进行内部故障引弧试验,并对试验结果进行分析。

1 内部故障电弧介绍

如果低压成套开关设备发生内部故障电弧,产生包括压力、热效应、辐射、弧光及声响等效应。当发生内部电弧故障时,低压成套柜内燃烧的电弧温度快速上升,并加热周围的空气,以致使空气膨胀,并产生巨大的压力,从而使封闭的成套开关设备内外产生压力差,就很可能会导致门被爆开并且可能附带一些部件从低压成套柜内部飞出[1]。由焦耳定律公式W=I2Rt可知,当导体的电阻一定时,电流通过导体产生的能量跟电流强度的平方成正比、跟通电时间成正比。如图1所示,当燃弧持续时间越长,所释放的能量指数级上升,且所释放的能量破坏力惊人。由于目前的变压器保护策略从检测故障电流到切断故障电流的时间一般会超过100 ms,如若发生内部故障电弧,就可能造成事故发生。

2 内部故障引弧试验

目前对于低压成套开关设备,内部故障引弧试验不是强制性认证试验,是属于自愿性认证试验,造成了国家标准GB/Z 18859有一定的年限。本文主要依据国家标准研究低压成套开关设备的内部引弧试验,选用样机的型号规格为GGD3,主母线:In=2 500 A,Icw=65 k A,Ue=AC 380 V,Ui=660 V,50 Hz。进行试验的成套设备已完全装配好,内部元器件按正常使用情况下安装。经制造厂认可,试验参数为AC 380 V/50 k A,试验通电设置持续时间施加0.3 s。选择的裸铜引燃线尺寸与试验电流(有效值)的大小相关:当试验电流I≤25 k A时,导线截面选择0.75 mm2;试验电流25 k A<I≤40 k A时,导线截面选择1.0 mm2;当试验电流I>40 k A时,导线截面选择1.5 mm2。因此,本试验选择的导线截面为1.5 mm2。

内部故障引弧试验在d1~d7处进行引弧试验,如图2所示,几乎每个隔室都进行了引弧试验,利用一根1.5 mm2裸铜线以最短距离将三相短接起来,短接过程中绝缘盖板、套管不应被损坏、移去或穿孔。国家标准对试验结果按以下5个准则评价。

准则1:成套柜的门、盖板等没有被打开,处于正确的使用状态。

准则2:大的或有锋锐边缘的(如用金属或塑料制成的观察窗、压力释放阀、盖板等)等有可能造成危险的部件没有飞落。

准则3:成套设备可自由触及的外壳表面上没有孔洞。

准则4:成套设备周边垂直放置的指示器没有被点燃。

准则5:外壳的可接近部件的等电位连接仍然有效[2,3]。

当试验结果符合以上5个准则,则内部故障引弧试验通过。关于试验合格判据,可以通俗地理解为,试验中的指示器(即在模拟使用中成套设备周围的人员或物)未点燃,指示器点燃就意味着人员受伤或物损坏;可触及的设备外壳不允许有打开和孔洞,试验后外壳的可接近部件的等电位连接有效等都是为了保证操作人员的安全。

3 试验现象分析

成套设备样机进行内部故障引弧试验的波形图如图3所示,一些点(如d1、d2、d3、d4处)的引弧点试验过程中并未产生持续0.3 s的燃弧,而其他的引弧点试验过程中会出现长时间的燃弧。当引弧试验持续时间未能达到0.3 s的一半时熄灭并没有再引燃,且试后符合试验评价的准则,应需在同一个引弧点上重复进行一次引弧试验,但同一引弧点最多仅需进行两次引弧试验。在进行第二次试验前,成套设备应保持第一次试验所产生的损伤状态,不能进行任何人为的修复。通电时间小于0.15 s的引弧试验后,没有造成任何不符合标准的现象出现,则需要重复一次试验。对于同一台成套设备进行多个点的引弧试验,可以在进行新一点的引弧试验之前对成套设备进行必要的修复工作,确保在进行新一点的引弧试验之前成套设备的性能处于正常状态。

图3 b)显示持续0.3 s燃弧产生的高温、冲击力是巨大的,试验将线路垂直母线铜排的底部烧毁,产生的冲击力将锁住的柜门炸开,其电弧效应产生的破坏力极大,从而造成试验的失败。

4 样机优化改造设计

封闭式成套开关设备内部故障电弧发生的主要原因可归纳为以下几种原因:设备正常工作使用下,有动物、工具、有机物残渣等外物进入;设备自身材料或机械设计缺陷;工作人员的误操作;未进行有效地设备维护,故障未及时维修解决[4,5]。为避免内部电弧故障的发生,结合试验所呈现的现象进行研究分析后可得出采用如下措施:(1)利用隔板进行隔离,将开关设备分隔为母线、功能单元、仪表及电缆出线等隔室,并在隔板上加个绝缘隔弧板进行全绝缘隔离,柜体内部导电部位进行全绝缘设计,各功能室相互间的这种空间分隔并绝缘减少了故障电弧产生的可能性。(2)开关设备中电器元件、引出端子及母线的设计采用比标准高的电气间隙与爬电距离,减少故障电弧产生可能性。(3)采用合理的泄压通道,快速泄压,有条件情况下强制通风冷却装置,可将电弧产生的冲击力从泄压通道释放,避免对柜体造成损伤。(4)保护开关电器快速分断(或使用限流保护开关电器,限制短路电流从而降低电弧能量),这样可限制故障电弧的强度,限制故障电弧可以减轻灾害的程度。(5)加强螺栓连接部位的接触压力,按规定保证螺栓连接的转矩和转角,以避免因为导体间接触不良引起电弧的产生。通过上述的优化改进后,样机再进行内故障引弧试验,引弧试验都能快速分断故障电弧,其试验波形图如图4所示,最终样机顺利通过了试验。

5 结语

近年来,随着生产工艺技术及低压电器技术的快速发展,低压成套开关设备极少发生内部电弧故障,但不能完全避免电弧故障发生,在运行使用过程中,有可能因人员操作不当、固体绝缘材料的损坏、过电压等因素引发内部电弧故障。因此,本文利用GGD成套开关设备作为样机进行内部故障引弧试验并研究分析,得出符合内部电弧故障试验要求的成套设备应达到以下要求:充分理解标准,成套设备按试验标准设计开发;设计合理的泄压通道;柜内增加绝缘挡弧板防止内外部件烧毁;保护开关电器快速短路分断,能在100 ms内检测并分断短路故障电流。

参考文献

[1]田广青.中低压开关柜内部故障电弧光保护系统[J].电工技术,2004(10):62-64.

[2]IEC/TR 61643—2008 Enclosed low-voltage switchgear and controlgear assemblies—Guide for testing under conditions of arcing due to internal fault[S].

[3]GB/Z 18859—2002封闭式低压成套开关设备和控制设备在内部故障引起电弧情况下的试验导则[S].

[4]蔡彬,陈德桂.中压开关柜中内部电弧故障的计算方法和防护措施[J].高压电器,2003,39(1):8-11.

3.380v低压开关故障分析 篇三

摘要：长期以来，农村电网，特别是农村低压电网，网架结构薄弱，年久失修，倒杆断线、烧配电变压器事故频发，供电的安全、经济、可靠性很差，人身触电伤亡事件也时有发生。

关键词：漏电开关 配电网络 应用

1、前言

漏电保护开关在我国是从80年代新兴发展的一种保护电器。由于该保护开关体积小、造价低、便于维护和安装，能有效地保护人身及设备的安全等特点，引起了广大电力同行和用户的关注和青睐，掀起了一场低压配电网络安全保护的技术革命。本文试图通过我局在农网改造过程中对漏电保护开关的应用分析，探讨漏电保护开关的正确安装、维护和使用方法，以供同行及用户参考。

2、漏电保护开关在农网改造中的推广应用

长期以来，农村电网，特别是农村低压电网，网架结构薄弱，年久失修，倒杆断线、烧配电变压器事故频发，供电的安全、经济、可靠性很差，人身触电伤亡事件也时有发生。3月以来，延安市一区两县(宝塔区、洛川县、黄陵县)农村电网建设改造工程被列为国家、陕西省电力公司的示范工程，半年时间里完成全部工程投资1.7亿元。这次改造中，安装配电台区低压漏电保护开关2138台，家用漏电保护开关99058台，达到了台区有总保、户户有家保，健全了低压网络的防护体系，基本上杜绝了人身触电伤亡及设备损坏等事故的`发生。例如：延安市宝塔区南泥湾乡桃宝峪村村民常宝玉，在给牛棚接灯时，不慎触及带电导线，事后他发现家中新安装的家保器动作跳闸，断开了电源，保全了性命，他逢人便说：“是家保器救了咱的命。”像类似事件，在我市广大农村不胜枚举，不少农民把漏电保护器视作“保命器”，据不完全统计：我局所辖一区两县从19下半年未发生人身触电伤亡及烧配电变压器等事故，年减少直接经济损失达100万元以上。

由此可见，漏电保护开关的安装应用既有可观的经济效益，又有其广泛的社会效益，这是因为：

(1)建立了一个确保人身触电伤亡的保护屏障，基本上杜绝了人身触电伤亡事故的发生。

(2)能有效地切断漏电电流、短路电流等引起的火灾，烧配电变压器等设备事故的发生。

(3)促进了农村电气化水平的发展和提高。漏电保护开关的应用对线路及家户室内布线提出了较高的要求，经过改造的户内、外低压线路更有利于家用电器的使用和农村电力市场的发展壮大。

(4)减少了私拉乱接、违章用电等现象引起的不明损失电量，提高了经济效益。

(5)促进了农村用电管理水平的提高。

3、漏电保护开关在低压网络中的配置方式初探

我市农村低压电网线长、点多、面广，受复杂地理位置限制，低压电网布局极为困难，针对农村低压电网事故多发生在低压分支线、下户线及室内配线这一特点，笔者认为，农村低压电网宜采用三级保护，即：

(1)一级低压总保。该保护安装于配电变压器出线侧，主要保护低压主干线，并作为二、三级保护的后备保护。

(2)二级低压分保。该保护介于一、三级保护中间，主要保护低压各分支线、下户线，并作为三级保护的后备保护。

(3)三级低压家保。该保护安装于电表出线侧，主要用于室内配线及家用电器的保护。

以上三级漏电保护的动作电流及动作时间应协调配合，合理计算。

漏电保护开关的选择主要由所保护的范围及人体安全电流来决定，一级保护一般漏电动作电流宜选择在100mA以上，动作时间0.5s以上。

二级保护一般选择动作电流在50～100mA，动作时间0.3～0.5s.

三级保护一般选择动作电流在10～30mA，动作时间为0.1s左右。

目前我局所辖范围大多采用一、三两级保护，其缺点主要是一组家保越级，造成总保动作，使低压主干线停电频繁。

4、存在的问题及建议

综上所述，漏电保护开关在人身安全、设备安全、电气火灾等多方面起到了积极的保障作用，同时在安装、使用的过程中仍存在不少问题及误区。

误区一：把漏电保护开关当作万能的“保命器”。在农村，一些人一旦安装了保护开关，认为不论怎么摆弄电器，总不会有性命之忧，可以随意私拉乱接了，其实这是十分危险的想法。现运行的漏电开关有一定的保护死区，一是由于触电保护与漏电保护混合运行，在灵敏度及保护范围上难以顾全;二是漏电器生产厂家众多，鱼目混杂，个别生产厂家产品质量低劣，使不少漏电器不能正确可靠动作;三是不少漏电器(如鉴相式)，不能作相与相、相与零之间的触电保护。

误区二：有了漏电保护开关可以不进行接地保护。

误区三：为了省事，索性退出保护开关。在农村不少地方仍存在私拉乱接现象，户外线路虽经改造，而户内配线则混乱不堪，加之鼠害等影响，导致了漏电开关频繁动作。一些人为了图方便，私自退出漏电开关，其实这也是非常危险的做法。

问题一：由于总、分、家保之间的配置方式不当，导致低压线路频繁跳闸，不少地方的低压网络时常处于停电状态，不得不退出保护。

问题二：大多数漏电保护器属无法调整的一次性产品，加之目前还没有对此进行安装前、运行中的检测。即便试验，也只能是进行按钮式的简单动作试验，因此，大大影响了保护的可靠动作率。

问题三：接线错误时有发生，由于个别安装人员业务素质低而导致错误接线，轻则保护投不上，重则烧毁保护器或使保护造成假运行状态，危及安全。

对此，笔者建议对漏电保护开关的安装使用应加强以下管理：

(1)广泛深入地开展农村安全用电宣传教育活动，普及漏电保护开关有关知识，让广大用户正确认识和使用漏电保护器。

(2)加强线路和设备的运行管理，提高线路及设备的绝缘水平。

(3)科学合理的进行各级保护配置，力求各级保护在其保护范围内可靠动作。

(4)研制并配置保护器现场校验装置，坚持对保护器作定期试验。

(5)推广应用漏电保护开关方面的新技术、新产品，力求在一个区域内使用统一产品。

(6)以台区为单位建立漏电保护器运行台帐。

(7)在县一级供电部门应有专人负责此项工作的推广应用及安装检修培训等技术工作，建立必要的工作制度。

(8)漏电开关在保护范围内发生电击伤亡事故，应迅速找电工处理以免扩大事故范围，同时，应检查漏电保护器动作情况，保护现场、分析原因、配合保险、供电、司法等部门作进一步的调查和勘察。

4.380v低压开关故障分析 篇四

第一节手机供电方式介绍

从事手机的维修人员不难发现，有的手机不是简单地接上正负极就能开机的。象诺基亚系列手机必须用专用的供电模拟器接口才能开机，松下、飞利普手机要将电池温度接地才能开机。造成这种现象的原因就是这些手机在开机控制模式中，首先要对电池类型、温度数据进行检测，如正常，手机才会发出指令令手机开机。这种控制开机模式实际上是通过软件程序设置来保护手机。手机生产厂商通过电池类型来防止使用非厂家生产的认可电池。通过温度检测，使手机在充电或短路时，防止电流过大，温度过高对手机造成对手机的危害。为全面了解手机的供电方式，下面以诺基亚3310电池接口的原理为例介绍。

诺基亚3310电池触片接口电路有四个端口，分别是电池正极(VBATT)、电池信息(BSI)、电池温度(BIEMP)和地(GND)，如图6-1所示。

电池连接器中的BSI线是电池信息线路，主要通过封装在电池内部的下拉电阻RS来识别电池类型，当手机装上电池时，类型识别电阻RS与手机中的电阻R221组成一个分压电路，不同的RS阻值会得到不同的电压，手机系统可通过N201内的A/D转换器读取BS工信号线的直流电压，来获取电池数据信息。BSI信号线的最大电压为2.8V。

电池的BSI端口通过电阻R220与电源模块N201的BSI端相连，Bs工线路如图6-2所示。

电池的温度监测是通过电池内的一个温度敏感下拉电阻来完成的。在话机电路中，一个100千欧的上拉电阻连接至电源VREF。CPU通过N201的A／D转换器读取BTEMP信号线的直流电平，来计算电池温度。

图6-3是电池温度检测信号线路图。

当电池的温度有变化时，RT的阻值也会随之改变，N201将RT上的电压取样并进行模／数转换送到中央控制器，就可检测出电池的温度。

由上述原理可知，只要在电源地端接两个电阻RT、RS，并将其一端送到手机的温度检测输入端(BTEMP)，和信息输入端(BSl)即可。具体电路见图6—4。

目前，市场上出售的适合摩托罗拉、爱立信、诺基亚、西门子、松下、三星等手机的多功能电源接口，其中的诺基亚手的电源接口就是根据以上原理制作的。、因此，对诺基亚(3210手机除外)、手机在用外接电源供电时，需用专用的供电接口(即电源正极、负极、温度和类型)供电。另外，在用电源接口对松下、飞利普手机供电时，需把电池温度触点与电池负极触点都加在稳压电源的负极，否则，按开机键时开不了机。

第二节 手机单板开机分析

在维修手机过程中，拆机后经常用稳压电源供电。在检测时，必须将手机开机后才能进行下步工作。象诺基亚、爱立信、西门子和摩托罗拉单板式手机(如L2000、P7689、T2688)等，只要按下开机键即可开机，而对于那些如三星、松下、飞利浦、摩托罗拉折叠式手机等，其开机键与主板是分开的。给开机带来一定的困难。摩托罗拉手机还好，插入外接电源即可开机，无需按开机键，而三星、松下、飞利浦等系列的手机，那就比较麻烦了，必须找出接口座的开机线用镊子短路才能开机，开机线信号有高电平触发开机和低电平触发开机，下面以三星、松下和飞利普手机为例，说明单板开机法，供维修时参考。

一、星手机单板开机法

三星系列手机的开机键与主板是分开的，开机触发信号都是高电平，在按下开机键时，高电平的电池电压通过开关机键给开关机二极管级供电，二极管组正向导通后输出PowerON开机线信号，如三星600、800、N188、A288等型号的手机就是这样的，而三星A188、A388的Power

ON开机线信号却是通过开机键直接输出的，不管它如何控制输出，它都是一个高电平的信号。三星手机单板开机常采用以下两种方法。

1.短接法

短接法就是用镊子短路键盘接口座的开关机线。

(1)三星600手机，短路键盘接口座的第3第9脚可单板开机，如图6-5所示。

(2)三星A100／A188手机，短路键盘接口座的1、22脚可单板开机。如图6-6所示。

(3)三星N188手机，短路键盘接口座的重、10脚可单板开机。如图6-7所示。

(4)三星A288手机，短路键盘接口座的1、12脚可单板开机。如图6-8所示。

2.万用奉法

三星手机的开机触发信号是一个高电平，只要将这个高电平提高，手机即可开机，在开机电路中，这个信号是通过按下开关键来取得的。在未开机时，没有这个信号。那么我们是不是能想一个办法，在不通过开机线来使这个开机信号为高电平呢?有，且方法十分简单。取个数字万用表，将其挡位调至蜂鸣挡，这时再用另外一个万用表测其表笔两端电压，会发现是一个2．5V左右的高电平。因此，就可以利用数安万用表的这个高电平来代替手机开机时需要的高电平信号。

具体快用方法是：手机拆机后接上稳压电源；将数字万用表档位调至蜂鸣档；万用表黑表笔接手机主板地，红表笔直接探到手机的powerON端几秒(相当于长按手机开机键)，此时，如果手机电源正常，手机即可开机。万用表法不需查找到接口座的开机线引脚，且不会引起由于操作不小心造成手机接口座相临引脚的短路。因此，这种方法比短接法更安全、更方便。

手机的PowerON端可根据原理图对照机板查找，如果缺乏资料，可用万用表蜂鸣档来查找开机线路获得。

下面列出几种常见的三星手机的PowerON引脚电路。

(1)三星600手机的开机线电路如图6-9所示，二极管组D401实物如图6-10所示。

(2)三星N188手机的开机线电路如图6-11所示，二极管组D3实物标号同三星600的D401。

(3)三星A288机的开机线电路如图6-12所示，二极管组D107实物标号同三星600的D401。

(4)三星A100／A188手机的开机线电路如图6—13所示，该机没有采用二极管组，按下开机键后，高电平信号加到U608的2、5脚，从U608的6脚输出低电平信号到CPU，从U608的3脚输出低电平信号到电源IC，CPU具备工作条件后再输出开机维持信号(CPUON／OFF)到电源IC，不象其它三星手机那样加到二极管组上。

二、松下手机单板开机法

松下新型手机的开机键与主板是分开的，开机触发信号是低电平触发。下面以松下GD90手机为例进行说明。松下GD92手机的开机过程和开机方法与GD90手机一致。

松下GD90手机开关机电路如图6-14所示。从图中可以看出，松下GD90手机的开机电路比较复杂，下面简要分析。

当电源开关键被按下并保持足够的时间后，便会产生一个低电平的触发脉冲信号。该信号分为两路：一路经内联的20脚到U506的47脚，从U506的48脚输出高电平，加到二极管组D505的1脚，从D505的6脚输出高电平到电源IC；另一路则经二极管D722、内联到逻辑电路的中央处理器U601，作为关机的监测信号。当手机开机后，CPU的关机监测脚(内联座的29脚)为高电平，当再次按下开机键时，低电平信号经开机键、二极管D722，使CPU的关

机监测端为低电平，于是手机运行关机程序，手机关机。

开机示意图如图6-15所示。

松下GD90手机采用低电平触发，若要单板开机，只需用镊子将CN603的20脚与地短接即可单板开机。

三、飞利普939手机单板开机法

飞利普939手机的开机键与主板也是分开的，要想单板开机，需将内联座的1、2脚短接。如图6-16所示。

第三节 手机不开机故障的分析与检修

一、手机开机的工作条件

手机要正常持续开机，需具备以下三个条件。一是电源IC工作正常；二是逻辑电路工作正常；三是软件运行正常。其中，前两点说明的是硬件工作正常，第三点说明的是软件正常。下面具体分析。

1.电源IC工作正常

(1)电源工C供电正常。电源工C要正常工作，须有工作电压，这个电压一般就是电池电压或外接电源电压。

(2)有开机触发信号。目前生产的手机，既有高电平触发，又有低电平触发，无论怎样触发，开机触发信号都要加到电源IC上，在按下开机键(电源开关)时，开机触发信号要有电平的变化(即高变低或低变高)。

(3)电源IC正常。电源IC内一般集成有多组受控和非受控稳压电路，当有开机触发信号时，电源工C的稳压输出端应有电压输出。

(4)有开机维持信号(看门狗信号)。开机维持信号来自于CPU，电源IC只有得到开机维持信号后才能输出持续的电压，否则，手机将不能持续开机。

2.逻辑电路工作正常

(1)有正常的工作电源。按下开机键后，电源IC输出稳定的供电电压要为逻辑电路供电，包括CPU、码片、字库和暂存器。

(2)有正常的系统时钟。时钟是CPU按节拍处理数据的基础，手机中时钟电路分两种，一种是时钟VCO模块，内含振荡电路的元件及晶体，当电源正常接通后，可自行振荡，形成13MHz信号输出；另一种是由中频集成电路与晶体组成，中频IC得到电源后内部振荡电路供晶体起振，由中频块放大输出；13MHz时钟一般经

过电容、电阻或放大电路供给CPU，另外也供给射频锁相环电路作为基本时钟信号。

(3)有正常的复位信号。

CPU刚供上电源时，其内部各寄存器处于随机状态，不能正常运行程序，因此，CPU必须有复位信号进行复位。手机中的CPU的复位端一般是低电平复位，即在一定时钟周期后使CPU内部各种寄存器清0，而后此处电压再升为高电平，从而使CPU从头开始运行程序。

(4)逻辑电路本身正常。逻辑电路主要包括CPU、字库(FLASH)、码片(EEPROM)、暂存器(SRAM)，有些机型可能将码片、字库和暂存器合成一块或两块集成电路，此部分线路多，相对来说，维修时，此处较难处理。当CPU经过具备电源、时钟和复位三个条件后，通过片选信号CE与FLASH、SRAM、EEPROM联系，这些芯片会返回输出许可信号OE，SRAM还会用到写许可信号WE，然后经过数据总线DATABUS与地址总线ADDBUS相互传送数据。片选信号是判断CPU开始工作的基本条件。

3.软件运行正常

软件是CPU控制手机开机与各种功能的程序。开机的程序与设置主要存放与FLASH与EEPROM内，有些手机软件资料可以向下兼容，所以这些手机可以改版和升级；有些手机由于

软件加密，即使同型号手机的都不兼容(如诺基~_5110以上版本)。因此，若软件出错或软件不对手机就可能造成手机不开机，当然，软件不正常还可能造成不入网、不显示、功能错乱、死机等许多故障。

二、不开机故障的检修方法

不开机故障是手机的常见故障之一，从以上分析中可以看出，引起不开机的原因多种多样，如开机线断路，电源IC虚焊、损坏，无13MHz时钟，逻辑电路工作不正常，软件故障等等。一般的维修方法是：用外接电源给手机供电，按开机键或采用单板开机法(对摩托罗拉手机可直接插上尾座供电插座即可)，观察电流表的为变化，如果电流表指针的变化情况来确定故障范围，再结合前面介绍的维修要点进行排除。下面分几下几种情况进行分析。

1.电流表指针不动

按开机键电流表指针不动，手机不能开机。这种现象主要是电源IC不工作引起。检修时重点检修以下几点：

(1)供电电压是否正常；

(2)供电正极到电源工C是否有断路现象；

(3)电源IC是否虚焊或损坏；

(4)开机线电路是否断路。

2.有20--50mA左右的电流，然后回到零

按开机键有20--50mA左右的电流，然后回到零，手机不能开机。有20～50mA左右的电流，说明电源部分基本正常。检修时可查找以下几方面。

(1)电源IC有输出，但漏电或虚焊，致使工作不正常；

(2)13MHz时钟电路有故障；

(3)CPUT作不正常；

(4)版本、暂存器工作不正常。

在实际维修中，以电源IC、CPU、版本、暂存器虚焊，13MHz(或26MHz、19．5M~)晶振、VCO无工作电源居多。

3.有20～50mA左右的电流，但停止不动或慢慢下落

有20---50mA左右的电流，但停止不动或慢慢下落，这种故障说明，软件自检不过关。有电流指示，说明硬件已经工作，但电流小，说明存储器电路或软件不能正常工作。主要查找以下几点：

(1)软件有故障；

(2)CPU、存储器虚焊或损坏。

处理的方法，一是用吹焊逻辑电路，二是用正常的带有资料的版本(字库)或码片加以更换，三是用软件

维修仪进行维修。

4.有100至150mAmA左右的电流，但马上掉下来

这种现象在不开机故障中表现的最多，有100mA左右的电源，已达到了手机的开机电流，这个时候若不开机，应该是逻辑电路部分功能未能自检过关或逻辑电路出现故障，可重点检查以下几点。

(1)CPU是否虚焊或损坏；

(2)版本、码片是否虚焊或损坏；

(3)软件是否有故障；

(4)电源工C虚焊或不良。

5.有100mA至150mA的电流，并保持不动这种故障大多与电源工C和软件有关，检修时可有针对性地进行检查。

6.按开机键出现大电流，但马上掉下来这种情况一般属于逻辑电路或电源IC漏电引起。

7.按开机键出现大电流甚至短路

这种故障一般有以下几点。

(1)电源IC短路；

(2)功率放大器短路；

(3)其它供电元件短路。

第四节不开机故障的原因

一、开机线不正常引起的不开机

正常情况下，按开机键时，开机键的触发端电压应有明显变化，若无变化，一般是开机键接触不良或者是开机线断线、元件虚焊、损坏。维修时，用外接电源供电，观察电流表的变化，如果电流表无反应，一般是开机线断线或开机键不良。

二、电池供电电路不良引起的不开机

对于大部分手机，手机加上电池或外接电源后，供电电压直接加到电源工C上，如果供电电压未加到电源IC上，手机就不可能开机。

对于摩托罗拉系列的手机(摩托罗拉T2688除外)，供电有所不同，电池供电和外接电源供电要经过电子开关转换再加到电源IC上。也就是说，手机的供电有两条路径，一路是电池供电；另一路是外部接口供电(带机充电座供电时)。当两路电源同时供电时，外部接口供电优先。而这两路电源的切换是由电子开关管来控制，主要达到对整机电流起到保护作用，防止因短路或者漏电对手机内部的集成电路造成损坏。但是，如果电子开关损坏，中源模块就有可能得不到电池的供电电压引起手机不开机。对于这种由电子开关供电的手机，由于既可以用外接电源接口供电，也可以通过电池触片用外电源加以供电。维修时可通过不同的供电方式进行供电，以便区分故障范围和确定电子开关是否正常。

一般来说，如果供电电路不良，按开机键电流表会无反应，这和开机线不良十分相似。

三、电源IC不正常引起的不开机

手机要正常工作，电源电路要输出正常的电压供给负载电路。在电源电路中，电源IC是其核心电路，不同品种及型号的手机，供电方式亦有所不同，有的电源电路的供电由几块稳压管供给，如爱立信早期系列(T18之前)手机、部分三星系列手机等。有的却有一块电源模块直接供给，如摩托罗拉系列手机、诺基亚系列手机等。但不管怎样，如果电源IC不能正常工作，就有可能造成手机不开机。

对于电源IC，重点是检查其输出的逻辑供电电压、13MHz时钟供电电压，在按开机键的过程中应能测到(不一定维持住)，若测不到，在开机键、电池供电正常的情况下，说明电源IC虚焊、损坏。目前，越来越多的电源IC采用了BGA封装，给测量和维修带来了很大的负担，测量时可对照电路原理图在电源IC的外围电路的测试点上进行测试。若判断电源IC虚焊或损坏，需重新植锡、代换，这需要较高的操作技巧，需在实践中加以磨练。

四、系统对钟和复位不正常引起的不开机

系统时钟是CPU正常工作的条件之一，手机的系统时钟一般采用13MHz，13MHz时钟不正常，逻辑电路不工作，手机不可能开机。

13MHz时钟信号应能达到一定的幅度并稳定。用示波器测13MHz时钟输出端上的波形，如果无波形则检测13MHz时钟振荡电路的电源电压(对于13MHzVCO，供电电压加到13MHzVCO的一个脚亡，对于13MHz晶振组成的振荡电路，这个供电电压一般供给中频IC)，若有正常电压则为13MHz时钟晶体、中频IC或13MHzVCO坏。

注意，有的示波器在晶体上测可能会使晶体停振，此时，可在探头上串接一个几十皮法以下的电容。有条件的话，最好使用代换法进行维修，以节约时间，提高效率。

13MHz时钟电路起振后，应确保13MHz时钟信号能通过电阻、电容及放大电路输人到

CPU引脚上，测试CPU时钟输入脚，如没有，应检查线路中电阻、电容、放大电路是否虚焊或无供电及损坏。

另外，有些手机的时钟晶体或时钟VCO是26MHz(如摩托罗拉V998、诺基

3310手机)或19.5MHz(如三星A188手机)，产生的振荡频率要经过中频IC分频为13MHz后才供给CPU。

复位信号也是CPU工作工作条件之一，符号是RESET，简写RST，诺基亚乎机中用PURX表示。复位一般直接由电源IC通往CPU，或使用一专用复位小集成电路。复位在开机瞬间存在，开机后测量时己为高电平。如果需要测量正确的复位时间波形，应使用双踪示波器，一路测CPU电源，一路测复位。维修中发现，因复位电路不正常引起的手机不开机并不多见。

五、逻辑电路不正常引起的不开机

逻辑电路重点检测CPU对各存储器的片选信号CE和许可信号OE，这些信号很重要，但关键是必须会寻找这些信号，由于越来越多的手机逻辑电路采用了BGA封装的集成电路，给查找这些信号带来了很大的困难。有条件的话最好对照图纸来查找这些信号及其测量点。片选信号是一些上下跳变的脉冲信号，如果各存储器CE都没有，说明CPU没有工作，补焊、重焊、代换CPU或再仔细检查CPU

作的条件是否具备。如果某个存储器的片选信号没有，多为该存储器损坏。如果CE信号都有，说明CPU-F．作正常，故障可能是软件故障或总线故障以及某个存储器损坏。手机在使用中经常会引起机板变形，如按按键、摔、碰等外力原因会引起某些芯片脱焊，一般补焊或重焊这些芯片会解决大部分问题。当重焊或代换正常的芯片还不能开机，并且使用免拆机维修仪读写也不能通过时，应逐个测量外围电路和代换这些芯片。

六、软件不正常引起的不开机

手机在开机过程中，若软件通不过就会不开机，软件出错主要是存储器资料不正常，当线路没有明显断线时，可以先代换正常的码片、版本或重写软件，有的芯片内电路会损坏，重写时则不能通过。重写软件时应将原来资料保存，以备应急修复。

七、其它原因引起的不开机

5.380v低压开关故障分析 篇五

目前, 全世界共同面对的挑战主要包括2个方面, 一是环境保护, 二是节能减排。全球大发展对能源的需要越来越多, 据统计, 2050年世界能源需求量将比2007年翻2番, 但到2030年对电的需求会先出现翻番现象。工业产业的发达使得全球温室效应越来越严重, 全球气候越来越反常, 为了还后代一个美丽的家园, 我们要尽力降低二氧化碳的排放量。全世界人口急速增长, 对能源需求日益增多, 各国在每天、每月、每年的用电高峰期均出现了程度不同的断电和限电现象, 有的时候还会出现因负荷过重导致大范围停电。该如何分配现在的能源类别以及怎样提高现代能源的综合利用率, 是有效解决用电难问题的关键, 所以, 怎样最高效率利用电能已经成为全世界的共同追求。

由于过去的电力系统损耗严重, 利用效率很低, 还兼有限电、停电情况严重的缺点, 所以, 现在很多国家已着手大力构建智能电网系统, 以提升电能的利用效率, 降低电力传输的损耗。 但是, 该改进还要配置相应的应用在用户终端的产品和设备, 这些器件要具有高效节能的特点。智能电网系统还需配套建立科技含量较高的配电监控系统, 使其能够按照用电负荷的变化对配电网络进行相应的控制和调节, 从而为节约电能和提高电力能源的利用率提供最有效的帮助。

目前, 国内大部分配电系统中仅有一部分实行了自动化监控, 这就使得大部分采用人工监控方式的配电系统中存在的故障或隐患无法被监管控制人员及时发现, 并迅速加以解决。目前, 我国在用的智能380V低压配电网络普遍占地面积广, 功能繁多, 在实际应用中造成了资源的严重浪费, 加大了生产投入和维护费用。另外, 这些网络的智能化程度较低, 结构繁杂, 如需对其进行升级, 就得把整个网络重新组织安装, 费时费力费钱。并且, 升级时难免会给电力用户带来严重的不便, 从而影响到电力企业的声誉和诚信度。

面对这些新的问题和市场需求的改变, 在现有的配电微自动化网络基础上, 设计出既能解决这些问题又能适应未来发展需求的380V低压配电网络实时监控系统是当务之急。

1监控系统构成

为了实现380V低压配电网络的智能化, 并且满足用户的个性化配电要求, 我们提供了一种智能化、灵活性高、安全系数高、利用率高的新型实时监控系统。

1.1硬件构成

智能化380V低压配电网络的实时监控系统主要由硬件和软件2部分构成, 并通过模块化的思想进行设计。该系统的实际应用是通过硬件设备的模块化和将软件功能穿插到硬件设备中的重要思路实施的。因为模块化加强了该系统的可拓宽性, 使得供电用户可以按照自己的要求进行自主配置, 选择更适合自己的软硬件, 优化系统构建成本。当然, 模块化的设计方法也使得该系统的升级和增加供电用户、扩展网络容量都变得轻而易举, 更重要的是, 其不会间断对其他老用户的永久供电。

该系统的硬件主要由执行模块、信息采集模块、控制模块、 通信模块和数据处理模块5部分组成。执行模块含有断路器、 接触器和继电器等在电路中起关键作用的配电设备元件。信息采集模块有2种实现方式:一是独立的信息采集, 比如电表计量、人机互动等都可以单独实现;二是将这些功能集合在接触器等执行模块中运行。控制模块是根据监控人员的命令向执行模块发布待执行命令的模块。一般将执行模块和控制模块安装在一起, 有助于实现对负载的实时监控和命令的发布, 从而高效指导执行模块的工作。通信模块既有执行模块中的内置模块, 又有总线中的通信中继、转发和总线转换协议, 还包括总线转化成以太网或无线通信网络的设备。数据处理模块主要由监控用主机、数据服务器和管理终端等设备组成, 这些模块可以对数据进行系统性的快速处理, 更有助于显示、分析、 管理和处理这些信息。

以上这些硬件模块可对数据进行简单的处理和分析, 并将这些数据进行传送和接收, 还能独立监控所用主机或者进行通信的接口管理网络处理通信数据、执行命令。本文所述硬件网络采用分层结构, 可分成网络层、站控层和现场层3层。网络层包括提供远程监控, 云服务和允许远程接入网络的网关和防火墙等关键设备, 还接入了远程或本地的终端设备。系统人员能够借助装有相关管理软件的可移动设备, 即使没有电脑也可以随时随地对低压配电网络进行监控和管理, 还能够通过供应商的服务远程诊断故障并进行处理。加入了终端设备, 可更加便捷高效地监控整个低压配电网络。加入网络层, 还使得备份网络中的数据更加方便, 从而提高了应用云备份服务的效率。 借助建立起的系统将网络数据备份到服务器, 能够对多个不同地点的信息更好地进行集中管理并实现远程控制, 更能提高信息管理安全性能。远程监控多用于站点较多的配电管理中, 与各站点的数据联通通过因特网, 网络能确保通信带宽, 实时传播所需的数据量。站控层是消息管理的核心层, 由通信模块和监控主机组成。通信模块的作用是将现场采集到的数据送到监控主机、服务器和其他设备。该层实现现场层上数据与监控主机间以及监控主机和网络层间的通信数据交换, 并帮助实现远程遥控, 智能处理常见简易故障。借助分析网络各种参数能够给出最佳配置供用户使用。监控主机完成远程站点的本地处理。现场层还有测量、执行、控制及其他设备, 包括多功能仪表、采集模拟信息模块等。另外, Wi-Fi也设置在现场层, 以方便管理人员快速进入系统并诊断故障。

1.2软件构成

该系统还包括智能监管软件, 其主要负责实现380V低压配电网络的信息处理和分析, 还有集成显示等功能, 可以搭配硬件系统实现智能380V低压配电网络的实时监控。

2监控系统功能

2.1采集与处理信息

它能实现遥测, 包括采集实时数据和分布式数据、处理采集到的数据、动态共享资源等功能, 存储容量大、速度快、备用冗余。数据采集是基础, 需采集的信息包括设备的电压值、电流值、频率值、功率因数、运行状态等。存储和传送这些数据都是信息采集部分需要完成的任务, 这些数据可以存储在给用户提供的云服务器中进行备份, 以防外界因素干扰系统对数据的传送。将这些数据送到监控室之后, 管理人员可以实时观测到这些数据的变化情况, 并采取最合适的方式进行快速处理, 以降低故障危害, 减少其带来的危险。

2.2实现人机互动

人机交互就是实现电脑管理界面、可移动终端设备界面还有网络中硬件系统在本地进行的人机交互这3大部分。实时监控系统具有操作简单的交互界面, 能保证没有相应知识基础的供电用户能够快速理解并对管理软件进行专业操作。其中, 管理人员可凭借远程监控或管理相应模块的主机实现对任意远程站点的智能控制, 并使其执行简单命令, 包括开合闸等, 还可以随时对任意站点任意结构点的对象进行观测和监控。在执行简单的远程操控指令的时候, 监控人员应该能将发布的指令传送向各个模块或者从站, 以使其执行主机指令, 还必须能够完成向监控室进行实时数据发送和存储的任务, 从而实现对用户设备的遥控管理。

2.3安全接入网络

随着适用范围、接入范围、拓展途径和方法的变化, 必须大幅提高对该监控系统安全性的设置, 才能保障实时数据的安全性, 保证企业的利益和供电用户的隐私不被窃取。这就需要我们设置安全性高的入口软件, 只有获得了权限才可以进入该系统的数据库, 来监控、观测、处理这些用户数据和信息。而且, 还要能对非法入侵或者接入进行截断或者阻止, 从而促进系统自身安全保护的实现, 避免非法入侵或者接入造成巨大损失。 而且, 在进行软件设计时要对不同级别的监控人员设置不同的权限, 因为一些操作不是所有人都可以进行的。我们要尽最大可能地减少因为工作人员操作不当带来的不良危害, 这样才能更好地实现该系统的高安全性和可靠性。

3结语

随着用电设备的增加, 用电负荷日益增加, 能源日益减少, 对配电设备的实时监控变得越来越重要。我们要对380V低压配电网络中的各个装置和设备进行及时监测和控制, 以防出现事故, 造成灾害和损失, 同时实现节约能源的目的。

摘要：随着计算机网络和电子科学技术的高速发展, 人们对380V低压配电网络的设备质量、作用、工作参数、高效性及环保性能要求越来越高。目前, 人们将先进的计算机网络和电子科学技术都加载到常用的380V低压配电网络的监测和控制系统中, 来监测和控制配电网络中相关设备数据的采集、分析和处理等, 并即时向管理者输送完整的低压配电设备参数及其变化的信息, 实现了监控系统的远程化、网络化, 确保了配电设备的供电能力, 为电力设备安装和检修节省了成本, 达到了企业经济效益和社会效益最大化的目的。鉴于此, 对380V低压配电网络实时监控系统的构成和功能进行详细分析和探讨, 以期促进其更好地发挥自身的作用, 从而进一步提高380V低压配电网络的运行质量。

关键词：低压配电网络,实时监控系统,构成,功能

参考文献

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6.380v低压开关故障分析 篇六

1双电源转换开关

1.1《民用建筑电气设计规范》 (以下简称民规) 第7.5.3条, 《2009民用建筑工程设计技术措施-电气》 (以下简称措施) 第5.5.3条均规定, 保证电源转换的功能性开关电器应作用于所有带电导体, 均不得使这些电源并联[1]p76、[2]p91。

此条引自IEC标准, 但未见有关资料对其进一步说明, 究竟如何理解一直是业内争论的问题。主流观点认为, 条文中“作用于”应理解为对供电回路的全部带电导体实现电源转换, 而不应仅仅理解为断开电源的全部带电导体。“作用”的目的是使这些电源发生转换且不发生并联。此条文可以有以下理解。

(1) 双电源转换开关应能实现全部带电导体电源转换, 并同时保证这些电源之间不发生并联。

(2) 实现全部带电导体电源转换, 可采用断开中性线的方式, 也可采用不断开中性线的方式。

(3) 不断开中性线实现电源转换, 可减少中性线发生“断零”的风险, 也可避免因滥用四极开关带来的额外投资, 应优先采用。

(4) 本规定是IEC标准对电源转换开关极数选择的总体要求, 是否需要断开中性线, 应由工程技术人员根据工程的具体情况进行具体分析确定。

1.2《措施》第5.5.3条规定, 变压器低压总开关及母联开关, 应视为电源转换的功能性开关。应作用于所有带电导体, 且不能使其电源并联, 故应选用四极开关[2]p91;

首先应明确的是, 当建筑物内设总等电位联结, 且双路电源共用中性线接地极时, 不存在检修时因中性线未隔离而威胁人身安全的情况, 不必为防触电安全而采用四极开关。

当不须考虑杂散电流的影响时, 变压器低压总开关及母联开关均可以选用三极开关;而当因存在杂散电流可能引发电气灾害或影响使用功能时, 应区分接地点设置情况对中性线上杂散电流闭合回路的构成进行具体分析, 根据分析结果选择开关的极数。

(1) 变电室TN-S低压配电系统部分主接线如图一所示。图中建筑物内设共用接地极的总等电位联结, 变压器低压侧中性点就近直接接地。

当Q1, Q2, Q3均采用三极开关时, 不论二台变压器分列运行 (Q1, Q2闭合, Q3断开) , 还是单台变压器带两段负荷运行 (Q1, Q2之一闭合, Q3闭合) , 若三相负荷不平衡, 负荷侧中性线电流均可经过低压母联开关Q3的中性线分流并经变压器中性接地点构成分流闭合回路 (见上图中虚线) 。

这时, 如希望运行中断开上述中性线分流闭合回路以消除杂散电流的影响, 则变压器分列运行方式下Q3母联须采用四极开关;而T1或T2变压器单独运行时Q2或Q1须采用四极开关。

当Q1, Q2设剩余电流保护时, Q1, Q2, Q3中任何一个不采用四极开关, 都会使杂散电流沿图中虚线构成分流闭合回路, 该回路与剩余电流互感器一次线圈交链, 会造成保护装置运行中误动作。

因此图中Q1, Q2, Q3均应采用能同时断开中性线的四极开关。

(2) 如将图一中变压器的中性点接地改到配电柜内且合并为一点, 如图二所示, 则当Q1, Q2, Q3均采用三极开关时, 正常运行中也不会形成中性线分流闭合回路, Q1, Q2带剩余电流保护时不会误动作。这种情况下, 电源转换中中性线电流随相线的切换一同转换, 不断开中性线也不会发生电源并联, 完全符合IEC标准对转换开关的要求。

(3) 对于建筑物内不设总等电位联结的情况, 为了避免中性线上引入危险电压和防止不同接地系统中性线上的电位漂移和扰动, 应按上述规定采用同时断开中性线的四极开关。

因此, 变压器低压总开关及母联开关的极数选择, 受到检修安全及抗干扰要求、总等电位联结及系统接地点设置情况等多方面影响, 一律规定采用四极开关有所不妥。

1.3《民规》第7.5.3条, 《措施》第5.5.3条均规定, 正常供电电源与备用发电机之间, 其电源转换开关应采用四极开关[1]p76、[2]p91。

这里通常可分为两种情况: (1) 正常供电电源采用TN-S接地方式, 备用发电机采用有中性线引出的IT接地方式, 适用于有多台备用发电机的情况; (2) 正常供电电源与备用发电机均采用TN-S接地方式, 且共用接地极和总等电位联结, 适用于只有一台备用发电机的情况。

对于第 (1) 种情况, 出于检修安全的考虑, 为防止单相接地故障时中性线对地电位升高造成检修人员电击危险, 应采用四极开关;第 (2) 种情况应结合具体工程具体分析, 参见前文1.2节。由于业内专家对此已做过较全面的论述[4], 此处不再赘述。

1.4《民规》第7.5.3条及《措施》第5.5.3条均规定, TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关, 应采用切断相导体和中性导体的四极开关[1]p76、[2]p91。

对于进行电源转换的两路TN系统电源侧分别独立接地, 不设置共用的总等电位联结的情况, 为了避免中性线上引入危险电压和防止不同接地系统中性线电位漂移和扰动, 应按上述规定采用同时断开中性线的四极转换开关。

但当进行电源转换的两路TN系统电源设置共用的总等电位联结时, 不须为人员检修安全选用四极开关;当不须考虑杂散电流的影响时, 双电源转换开关可选用三极开关;而当因存在杂散电流可能引发电气灾害或影响使用功能时, 才考虑选用同时断开中性线的四极开关, 见后文案例中的分析。

2剩余电流保护开关

《民规》第7.7.10条规定, 当装设剩余电流动作保护电器时, 应能将其所保护的回路所有带电导体断开[1]p79;《措施》第5.5.3条规定, 剩余电流保护开关用于三相四线制配电系统时, 除TN-C系统外, 应采用四极开关[2]p91;《低压配电设计规范》第3.1.11条也规定, 除在TN-S系统中, 当中性导体为可靠的地电位时可不断开外, 应能断开所保护回路的所有带电导体[3]p7。上述条文可以有以下理解:

除三相四线TN-C系统, 或TN-S系统中性导体为可靠的地电位的情形外, 为防止剩余电流保护误动作, 其开关应能断开所有保护回路的所有带电导体, 包括中性导体。

对于上述理解的疑问是, 如采用不切断中性线的三极四线剩余电流保护开关, 同时有能可靠防止剩余电流保护误动作, 是否允许?这种情况在实际工程中的例子并不少见, 笔者见解详见后文案例中的分析。

3工程典型方案分析

某三相低压配电系统采用国内典型主接线方案如图三所示, 为TN-S系统, 设共用接地和总等电位联结, 变压器低压中性点就近直接接地, 为防止杂散电流的影响, Q1, Q2, Q12均采用四极开关 (详见前文1.2节分析) , Q3~Q8均为三极四线剩余电流保护开关。

3.1杂散电流影响及转换开关极数选用

当T1, T2分列运行时, Q1~Q2接通而Q12断开, 中性线和变压器中性线接地点构成分流闭合回路为I01-I011-I0222-I022-I02;

当T1或T2单独运行带全部负荷时, Q1或Q2之一断开而Q12闭合, 图中中性线和变压器中性线接地点构成分流闭合回路为I01-I012-I02;

上述分流闭合回路中的杂散电流可能产生电磁干扰, 而当Q3, Q4设剩余电流保护时, 杂散电流将引起保护误动作。

从系统整体的角度分析, 当系统中性线接地点不变时, 如希望在各种运行方式下均能同时断开前述第 (1) 、 (2) 类分流闭合回路, 防止剩余电流保护误动作和其他电气灾害, Q34须采用可同时断开中性线的四极转换开关。

3.2值得注意的是, 图中还有一些分流环形闭合回路, 例如:

(1) I0-I0112-I0113-I0114-I0131-I013-I01回路; (2) I0131-I0114-I0115-I0132回路; (3) I0231-I0233-I0234-I0232回路。这些分流闭合回路只要设备正常运行就不能被断开或消除, 只能通过合理布置电线电缆的路由, 或减小其闭合回路的包络面积, 或提高用电负荷自身的抗干扰性能的方法来控制。

3.3单电源剩余电流保护开关极数选用

图中Q7, Q8各自单电源供电, 如设剩余电流保护, 则,

(1) 外部分流引入的杂散电流I013, I023穿入Q7, Q8的剩余电流互感器后, 因负荷侧没有分流回路, 会经负荷侧中性线穿出, 穿入和穿出的电流完全平衡, 故不会引起剩余电流保护误动作。

(2) 当自身三相负荷不平衡时, 杂散电流同样只能经过电源侧并联中性线 (及电源变压器中性线接地点) 再从电源侧相线回流至负荷侧, 进出剩余电流互感器的电流完全平衡, 也不会引起剩余电流保护误动作。

所以当忽略负荷侧电容电流时, Q7, Q8剩余电流保护运行中不会误动作, 可以采用不断开中性线的三极四线漏电开关。

因此笔者认为, 为防止漏电保护误动作, 单电源剩余电流保护开关应能断开所有保护回路的所有带电导体的规定值得商榷。开关的极数选择, 应从系统整体的角度, 根据运行方式、中性线接地点设置, 系统中性线能否构成杂散电流分流闭合回路等方面综合考虑确定。

4综上所述, 可得如下结论

4.1电源转换开关极数选择的总体原则是应能实现全部带电导体电源转换, 并保证不使这些电源之间发生并联;实现全部带电导体电源转换的方式可采用断开中性线或不断开中性线的方式;应尽量避免采用断开中性线的方式;是否应断开中性线, 需要根据具体工程具体分析。

4.2建筑物内设有共用总等电位联结的变压器低压总开关及母联开关, TN-C-S或TN-S系统中双电源转换开关, 采用相同TN-S接地方式且共用接地极和总等电位联结的正常供电电源与备用发电机之间的双电源转换开关, 均不须为人员检修安全选用四极开关。如不需考虑杂散电流的影响, 则双电源转换开关可选用三极开关;当因杂散电流存在可能引发电气灾害或影响使用功能时, 应具体工程具体分析, 选用必要的四极开关, 笼统规定采用四极开关有所不妥。

4.3当装设剩余电流保护电器时, 应本着能可靠防止保护误动作的原则, 根据具体工程抗电磁干扰要求, 配电系统中性线接地点设置情况具体分析, 以确定开关的极数, 不一定都要采用能断开所保护回路的所有带电导体的四极开关。

4.4低压开关极数选择, 应首先考虑防止中性线带电危险和剩余电流保护误动作的要求。当杂散电流存在可能引发电气灾害或影响使用功能时, 应从系统整体的角度, 根据运行方式、中性线接地点设置, 中性线分流闭合回路构成情况等进行具体分析确定。

摘要：本文在总结前人成果的基础上, 从人身电击防护、杂散电流的危害、保护装置动作可靠性几方面, 对三相低压配电系统中双电源转换和剩余电流动作保护两类功能开关极数选择的若干规范条文进行简要分析, 提出个人理解, 并结合目前国内典型工程方案, 说明具体分析方法和应用原则, 供业界同行参考。

参考文献

[1]民用建筑电气设计规范, JGJ16-2008

[2]2009全国民用建筑工程设计技术措施

[3]低压配电设计规范, GB50054-2011

[4]王厚余.低压电器装置的设计安装和检验.电力工业出版社, 2013年

7.一起线路开关跳闸故障分析 篇七

某220kV变电站线路开关发生A相单相跳闸事故;线路PSL-603GC、RCS-931BM型保护重合闸正确动作, 重合成功。

现场检查一次设备未见异常;对侧线路保护未动作, 设备正常。

故障当日线路RCS-931BM型微机保护 (所有出口压板、光纤远跳压板、光纤纵差保护) 退出运行, 进行保护改定值工作, PSL-603GC保护正常运行。

2 保护动作及录波情况

在本次事故过程中, 线路两套保护重合闸均正确动作, 在发生单相跳闸后重合成功。

保护动作情况。

线路开关发生A相单相跳闸后, 重合闸最快804ms动作, 901ms开关重合成功。

保护动作报告 (如表1) 。

3 事故后现场检查分析

3.1 兆常Ⅱ线保护配置情况

线路保护的基本配置:

保护1:南京南瑞RCS-931BM+CZX-1 2 R。

保护2:南自PSL-603GC+FCX-12HP (F C X-1 2 H P仅使用电压切换功能, 不使用操作箱回路) 。

3.2 现场检查故障基本情况

线路RCS-931BM、PSL-603GC型保护分别停运改定值工作。工作负责人带领工作班成员进行RCS-931BM型保护改定值工作, 故障时刻正在进行保护改定值后定值打印及压板电位测试工作, 开关发生A相跳闸后, 保护班组随即停止工作, 离开保护室。现场检查情况。

(1) CZX-12R型操作箱显示第一组操作回路“TA”灯点亮; (注:RCS-931BM型微机保护动作出口对应于264操作箱第一组跳闸回路) 。

(2) RCS-931BM型微机保护“CH”灯点亮, 本保护正在进行保护改定值工作, 重合闸出口压板退出。

(3) PSL-603GC型微机保护“CH”灯点亮, 重合闸正确出口, 264 A相开关重合成功。

(4) 站内监控机显示站内此时无直流接地及其他异常信号发出。

3.3 现场事故调查基本情况

针对现场故障基本情况, 进行线路A相开关跳闸的事故分析。

(1) 检查监控机报文, 开关跳闸前后, 其保护装置未发异常告警信号, 亦无直流接地信号。

将RCS-931BM型微机整定后内部定值单与正式定值单进行核对, 定值正确, 排除了由于输入定值错误而导致的保护异常出口情况。

(2) 在征得中调同意后, 在开关运行情况下, 模拟133A跳闸端子接地, 即:现场使用的FLUKE型万用表在欧姆档位置用测试线的一端对地, 另一端对保护跳A压板上口进行测量, 多次间隔进行短时接地试验, 未出直流接地, 开关未出现跳闸现象。

为进一步查明事故原因, 现场申请线路停电, 对RCS-931BM型保护装置外回路及CZX-12R型操作箱进行整体绝缘检查, 测试记录 (如表2、表3)

经过现场检查测试, CZX-12R型操作箱各接点回路正常, RCS-931BM型微机跳闸回路与控制、保护、信号电源之间绝缘良好, 对地绝缘良好, 未见异常。

3.4 站内直流系统基本情况介绍

采用GYM-V型直流接地选线监测仪, 利用平衡桥及不平衡桥相结合的原理, 检测母线对地绝缘状态。

(1) 正极绝缘降低而负极绝缘良好时:得出U->U+, 而当正极直接接地时正极对地短接即:R+=0, 此时, 平衡电桥被破坏, 系统进入不平衡检测, 直流系统绝缘检测装置K+接点吸合, 投入R0电阻 (60k) , 则:U+=0V, 由于电源电压保持不变、所以U-=220V, 负极对地电压直接上升为母线电压。

(2) 同理:负极绝缘降低时, U+>U-, 而当负极直接接地时, 负极对地短接, 直流系统绝缘检测装置K-接点吸合, 投入R‘0电阻 (60 k) , 则:U-=0 V, U+=220V, 正极对地电压直接上升为母线电压。

绝缘检测装置进行不平衡检测时的以上两种情况, 巡检过程中会同时进行两段直流电压正、负极的不平衡检测, 变换存在一个缓慢的中间变化过程。

4 原因分析

保护工作人员进行线路保护改定值工作, 在使用万用表测试压板电位操作过程中, 万用表由于长时间开启而自动屏蔽电源, 在其操作重新开机切换档位时, 万用表档位短时切过至“低电阻”档位, 造成跳闸回路的一点接地。

由于变电站控制电缆在电场中的分布, 其电缆结构、长度等因素致使其直流回路对地形成较大的分布电容, 分布电容若对防跳继电器TBJ放电, 尽管跳闸线圈TQ启动电流较大, 但放电电流若满足T B J电流圈动作电流要求, 则会导致跳闸回路接通, 发生事故跳闸。由于直流接地选线监测仪定时启动检测直流系统绝缘情况时, 直流母线电位存在缓慢的电位过渡过程 (直流母线对地电压在110V～0V～220V范围变化) , 直流母线对地电容随之发生变化, 同时保护人员工作时, 人为造成跳闸回路短时单点直流接地, 导致分布电容对防跳继电器TBJ作用, 由于防跳继电器TBJ对分布电容抗干扰能力不足, 因此导致跳闸回路接通, 进而发生跳闸。

5 结语

本次线路A相开关无故障掉闸后的原因为:保护人员测量压板电位时由于万用表切换档位错误引发开关A相跳闸回路直流接地, 直流系统绝缘巡检引起对地分布电容对跳闸回路放电, 从而导致开关误跳。

事故主要诱因为:

(1) 现场工作人员在压板电位测量时使用万用表时的不规范操作, 引发了直流接地, 进而促成了事故跳闸的条件, 导致开关的无故障掉闸。

(2) 直流绝缘监测装置在进行直流巡检时, 直流母线存在一个缓慢的电位变换过程, 跳闸回路一点接地时会造成分布电容对防跳继电器TBJ放电, 当防跳继电器TBJ抗干扰能力不足时, 必然会导致防跳继电器TBJ动作, 导致跳闸回路接通, 发生跳闸。

摘要：本文针对某220kV变电站一线路开关跳闸故障分析, 通过对故障现场设备运行状况的检查, 得出本次线路A相开关无故障掉闸后的原因为:保护人员测量压板电位时由于万用表切换档位错误引发开关A相跳闸回路直流接地, 直流系统绝缘巡检引起对地分布电容对跳闸回路放电, 从而导致开关误跳。

8.功率开关控制板故障分析 篇八

TBH522型150 k W短波发射机采用PSM技术来获得高末直流阳压和音频调制电压, 使用了50套功率开关模块提供电压, 其中48套功率模块串联输出提供高末阳压, 2套用于提供高末的帘栅压。

每个功率开关模块上都装有一个功率开关控制器板 (简称控制小板) , 控制其控制模块上IGBT的保护管AC和开关管DC, 它与整个PSM调制系统联系是通过2条光缆实现的, 一条光缆用于接收来自PSM控制系统的合或断开关管的指令信号, 一条用于传送反应本功率开关模块工作状态的信号[1]。

控制小板由保护管控制电路、开关管控制电路、短路保护电路、开关管状态检测及故障保护电路、失步保护电路、开关状态及外电检测电路、以及供电回路组成, 实现以下控制功能:1) 接收系统信号并控制模块开关IGBT的AC管和DC管的通、断;2) 向PSM控制系统发出37 k Hz的光信号, 反应模块开关状态;3) 检测模块开关状态和外电变化情况, 出现故障时及时进行保护。

1 开关控制板实际故障分析

1.1 故障实例一

开关控制小板不能正常切换功率模块的开关。

1.1.1 故障查找

测量过供电电源均为正常交流380 V, 无出现跳变情况, 更换控制端A5功率控制板, 无效;对故障模块的光发/光收光缆进行检测, 无异常。更换开关控制小板后, 恢复正常。

1.1.2 原因分析

在功率开关模块正常工作时, AC管是常通的, 把一个700 V电压输出至DC管。该支路如图1所示, 具体工作情况为:

开机后, 本板的供电回路输出+12 V, 一路通过R2和R1, 经过分压后A点电压为6 V, 并加至比较器N7的同相输入端;另一路通过R3和稳压管VR1使B点得到5.1 V电压, 并加至比较器N7的反相输入端。由于UA>UB, 则C点输出高电平“1” (此时由于DC管检测电路正常时输出为高电平, 不影响C点电压) , 经过RS触发器后D点输出低电平“0”, 再经反相器后输出为高电平“1”至AC管栅极, 使AC管导通。

当发生下列情况时, AC管将被切断:

1) 当本小板的供应电压变化较大, 且低至10 V以下时, 此时A点电压下降低于5 V, 即UA<5 V;另一回路由于稳压管VR1的作用, B点仍稳压为5.1 V, 这就造成UA<UB, 则比较器N7输出C点由高电平“1”变为低电平“0”, 经RS触发器后D点输出高电平“1”, 再经反相器输出低电平“0”至AC管栅极, 将AC管断开;

2) 当R1、R2阻值变化较大, 造成A点电压UA<5 V时, 即UA<UB, 此时如上情况所述, 也将AC管断开。

1.1.3 解决方法

更换故障的N7集成块。

1.2 故障实例二

开关控制小板的光纤控制出现故障, 不能正常按工作指令控制功率模块的开关。

1.2.1 故障查找

测量控制端的光发/光收板, 检查光缆上是否因为温度而发生变形, 影响折光度。

1.2.2 原因分析

PSM控制系统根据输入的音频信号变化规律, 负责对48个功率开关模块的开关管DC进行导通或断开的循环控制。该电路中有一个光接收器, 接收光缆传递的由控制系统发出的指令信号, 以控制DC管的导通或断开。见图2:

其工作情况为:

当系统未发出“合”信号时, 此时无光信号输入, 则U8输出A点为高电平“1”, 经与非门后输出B点为“0”, C点为“1”, 则D点为“0”, 即断开DC管;

当系统发出“合”信号时, 此时有光信号输入, 则U8输出A点为“0”, B点为“1”, C点为“0”, 则D点为“1”, 导通DC管。

当光缆出现故障时, 即使系统的其它部分工作正常, 但与该故障光缆对应的开关也将合不上, 将影响总输出电压, 使指标变差。为此, 当经过110 s后检测到某级功率开关一直没有正常工作时, 表示已经超过一个循环通断周期, 则控制系统应该把该级模块断开, 让它处于停用状态。

当电路和光缆正常时, 控制系统发出“合”信号, 即DC管为导通状态A点为“0”, B点为“1”, 此时场效应管Q3导通, 使D点为“0”, 而C点为“0”, 触发定时器D4输出E点为“1”, F点为“0”送至DC保护电路, 对其不产生影响;

当光缆发生故障时, 不论控制系统是否发出合断信号, 则DC合断信号的A点为“1”, B点为“0”, 使场效应管Q3截止, 此时+12 V电源经电阻R34对电容C33充电, 其充电时间T=1.1R C=110 s, 当经过110 s后, 电容C33输出高电平使D点为“1”, 而由于C点为“1”, 触发定时器D4输出E点为“0”, F点为“1”送至DC保护电路, 将AC管断开, 使该级模块处于停用状态。

1.2.3 解决方法

更换功率开关控制板进入的光纤头, 该光纤因为长时间的热能影响发生变形了, 导致光信号无法正常传导。

2 原理总结

日常检修中, 主要根据发射机状态板上的指示灯, 判断对应某号功率模块或控制小板是否正常, 发现问题及时进行更换。由于模块的IGBT被击穿而短路或开路, 也会造成指示灯常亮或常灭。

控制输入电路正常工作时, 发出37 k Hz的光信号;当发生故障时, 其光信号消失, PSM控制系统自动将对应模块断开停用。

工作模块正常时, AC管导通, 输出一个700 V的直流电压, 经过电阻分压, 在R11的压降为:R’=10×1.2/ (10+1.2) =1.07 kΩ, UA=700×1.07/ (200+1.07) =3.7 V, 该电压又与电阻R12、电容C11共同决定压控振荡器N5的输出频率f, 而f=UA/R12·C11·10=37 k Hz, 并通过光缆传给PSM控制系统, 反应该支路工作情况[2]。

综上所述, 以上分析的几种电路状态如下表1所示:

当光缆出现故障时, 即使系统的其它部分工作正常, 但与该故障光缆对应的开关也将合不上, 将影响总输出电压, 使指标变差。为此, 当经过110 s后检测到某级功率开关一直没有正常工作时, 表示已经超过一个循环通断周期, 则控制系统应该把该级模块断开, 让它处于停用状态。

3 常见故障汇总框图

分析完控制小板各支路工作情况后, 将其常见各种故障汇总作如下框图3:

除了以上分析外, 该小板还要检测可能的故障:

小板上的供电回路出现问题, 造成+12 V或+5 V电压输出不稳定, 使元器件无法正常工作, 对电路产生影响。此时应检测供电回路的整流器、稳压管、二极管、电容等, 发现问题及时进行更换。

参考文献

[1]黄晓兵.THB-522型150 k W短波发射机维护手册[M].北京:中国书籍出版社, 2011:148-152.