接近開關在蝶閥控制回路中的應用
長潭水庫管理局水電廠位于浙江省臺州市永寧江流域,，水庫以防洪,、供水為主。水電廠裝有3臺水輪發(fā)電機組,，1,、2號發(fā)電機型號為SF-J5000-18/3300，3號發(fā)電機型號為SF-J1800-20/2600,，年發(fā)電量1800萬kW•h,。1、2號機組蝶閥型號為PDF40-WY-300,，3號機組蝶閥型號為PDF30-WY-175,。2000年，水電廠通過技術改造（采用了南瑞公司的EC2000監(jiān)控系統(tǒng)）實現(xiàn)了自動化控制,。
1 存在的問題
1,、2、3號蝶閥的控制回路采用常規(guī)繼電器控制,，控制電源的電壓為DC220V,。開閥或關閥命令發(fā)出后，在機械液壓的控制下實現(xiàn)自動運行,，閥門在全開,、全關后由蝶閥行程開關將回路切斷，投入鎖錠,，完成操作,。蝶閥行程開關為機械式結構，型號為JLXK1-411,。由于蝶閥安裝在潮濕的環(huán)境中,，該型號的行程開關解決不了密封問題，經常出現(xiàn)絕緣不良和觸點銹蝕現(xiàn)象,，導致在開,、關閥過程中，行程開關常開,、常閉接點出現(xiàn)該接通時不通,，該斷開時不斷的問題,，致使不能正常開、關閥,，蝶閥鎖錠不能正常投退,。該問題發(fā)生后往往會影響開機速度，增加檢修工作量,，尤其是遇到機組過速,、事故停機過程中剪斷銷剪斷的現(xiàn)象時，無法實現(xiàn)緊急關閥,，存在極大的安全隱患,。為了解決該問題，考慮采用沒有機械觸點的全密封的接近開關來代替,，并優(yōu)先對3號蝶閥進行改造,。
2 改造措施
電感式接近開關是一種利用渦流感知物體的傳感器，由高頻振蕩電路,、放大電路,、整形電路及輸出電路組成。接近開關又稱無觸點開關,，沒有機械接點,，不存在機構卡死和接點接觸不良等情況,，由于是全密封結構,，水分和潮氣不能夠侵入，非常適合蝶閥坑的工作環(huán)境,，避免了絕緣下降和觸點銹蝕的問題,。接近開關檢測距離僅5mm，動作準確穩(wěn)定,，不會出現(xiàn)蝶閥開,、關不到位時將鎖錠投入的現(xiàn)象。通過對工作電壓,、接線方式,、工作性能等進行綜合比較，選用了由上海普邦傳感器有限公司生產的工作電壓為AC/DC20~50V的二線制電感式接近開關,，其常開,、常閉型號均為IBT18-S05TAT2N2/C40；在全開位置和全關位置各裝了2只,，分別取代原來的常開接點和常閉接點,。其優(yōu)點一是采用二線制的接近開關接線較為簡單，在原有的接線方式下,，不用增加電纜的數量,；二是采用1個常開和1個常閉取代原來的相應位置,，不用在控制柜里增加中間繼電器以擴充接點；三是通過和廠方了解,，該產品可以直接取代原來的開關,，而且所接感性負載無需加續(xù)流二極管，這樣不但給改造帶來方便,，而且避免了增加保護元件帶來故障的可能性,。該方式接線、安裝比較方便,，接近開關安裝好后首先進行空試,，動作正常后再進行通電調試，開閥,、關閥動作正常,。在調試過程中發(fā)現(xiàn)一個問題：蝶閥全開時，全關位置綠燈稍微有點亮光,；蝶閥全關時,，全開位置紅燈稍微有點亮光。經測量,，燈兩端有6V電壓,，流過的電流有013mA，和中間繼電器并聯(lián)后總電流約為016mA,，該電流小于產品允許的泄漏電流018mA,，說明是正常的。為了解決這個問題,，對蝶閥控制回路進行了改進（見圖1,、圖2）。

圖1 改進前的蝶閥控制電路

圖2 改進后的蝶閥控制電路

從圖2可以看出,，如果全開位置中間繼電器ZK1動作,，其常閉接點將開閥回路斷開，全關位置信號綠燈熄滅,。同理,，全關位置中間繼電器ZK2動作，其常閉接點將關閥回路斷開,，全開位置信號紅燈熄滅,。這樣，全開,、全關位置信號燈同時亮的問題就得到了解決,。