|
安科瑞劉鴻鵬172 一6972 一5322
引言
在現(xiàn)代制造型企業(yè)中，電動機(jī)作為驅(qū)動裝置、生產(chǎn)設(shè)備的核心組成部分，其連續(xù)與穩(wěn)定運(yùn)行是確保生產(chǎn)線正常運(yùn)轉(zhuǎn)、避免停機(jī)損失的關(guān)鍵。
然而，在實際工廠配電系統(tǒng)中，電網(wǎng)晃電（即電壓暫降、瞬時電壓跌落）頻發(fā)，可能由雷擊、重合閘、短路、遠(yuǎn)端電網(wǎng)負(fù)載突變等原因造成。該現(xiàn)象易導(dǎo)致接觸器斷開、電機(jī)停機(jī)、生產(chǎn)中斷，從而帶來高昂的停機(jī)成本。
晃電的危害
以下是晃電的主要危害，從幾個方面來闡述：
一、對生產(chǎn)過程的危害（直接、常見）
這是晃電帶來的直接、普遍的經(jīng)濟(jì)損失。
1.大規(guī)模生產(chǎn)中斷：
生產(chǎn)線上的變頻器、伺服驅(qū)動器、PLC（可編程邏輯控制器）等精密控制設(shè)備對電壓非常敏感。當(dāng)電壓低于其工作閾值時，它們會保護(hù)性停機(jī)，導(dǎo)致整條生產(chǎn)線甚至整個工廠停產(chǎn)。
重啟生產(chǎn)線并非簡單的“按一下開關(guān)”，需要復(fù)雜的清洗、復(fù)位、暖機(jī)等流程，可能耗時數(shù)小時甚至數(shù)天。
2.產(chǎn)品質(zhì)量下降與原材料浪費：
在化工、冶金、玻璃、纖維、造紙等行業(yè)，生產(chǎn)過程中的突然停頓會導(dǎo)致在制品報廢。例如，拉絲過程中斷會造成整爐材料報廢；軋鋼生產(chǎn)線停頓可能導(dǎo)致鋼板卡在軋機(jī)中成為廢品。
生產(chǎn)重啟初期的產(chǎn)品往往是不合格的，造成大量原料和能源的浪費。
3.安全事故風(fēng)險增加：
在石油、化工、天然氣等流程工業(yè)中，突然停機(jī)可能引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，如管道壓力劇增、反應(yīng)釜溫度失控等，存在泄漏、爆炸、火災(zāi)等重大安全事故的潛在風(fēng)險。
二、對電氣設(shè)備的危害
晃電雖然短暫，但對設(shè)備本身也會造成損傷。
1.電機(jī)類設(shè)備受損：
接觸器釋放：低壓交流接觸器在電壓過低（通常低于70%額定電壓）時會釋放，導(dǎo)致電機(jī)斷電。接觸器頻繁吸合/釋放會縮短其壽命。
高壓電機(jī)跳閘：高壓電機(jī)的綜保裝置會檢測到電壓過低或電流過大而動作，使其跳閘停機(jī)。
電機(jī)本身受損：電壓下降會導(dǎo)致電機(jī)電流急劇增大（為了維持出力），產(chǎn)生過熱，長時或多次晃電會加速電機(jī)絕緣老化，縮短其使用壽命。
2.敏感電子設(shè)備損壞：
計算機(jī)、服務(wù)器、DCS（集散控制系統(tǒng)）、精密儀器等設(shè)備內(nèi)部的開關(guān)電源可能因輸入電壓突變而工作異常，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或硬件損壞。
三、對特定行業(yè)的關(guān)鍵危害
1.半導(dǎo)體與芯片制造業(yè)：
生產(chǎn)環(huán)境要求高的潔凈度和穩(wěn)定性。一次僅持續(xù)幾十毫的晃電就可能導(dǎo)致正在加工的晶圓全部報廢，損失高達(dá)數(shù)百萬甚至上千萬美元。車間的潔凈環(huán)境也可能被破壞，恢復(fù)成本高。
2.數(shù)據(jù)中心與IT行業(yè)：
導(dǎo)致服務(wù)器宕機(jī)，服務(wù)中斷，造成巨大的數(shù)據(jù)丟失和業(yè)務(wù)損失。對于互聯(lián)網(wǎng)公司、金融機(jī)構(gòu)等，幾分鐘的服務(wù)中斷可能意味著數(shù)以億計的交易損失和無法估量的聲譽(yù)損失。
3.石化、冶金等連續(xù)流程工業(yè)：
如所述，除了巨大的直接經(jīng)濟(jì)損失，其安全風(fēng)險是要考慮因素�；謴�(fù)生產(chǎn)需要投入大量的人力、物力和時間。
四、綜合成本與隱性危害
1.巨大的經(jīng)濟(jì)損失：綜合停產(chǎn)損失、廢品損失、設(shè)備維修成本、能源浪費和重啟成本，一次晃電事件給大型工業(yè)企業(yè)帶來的損失可能高達(dá)數(shù)十萬至數(shù)億元。
2.數(shù)據(jù)丟失與系統(tǒng)紊亂：控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟失可能導(dǎo)致生產(chǎn)配方、工藝參數(shù)丟失，恢復(fù)困難。
3.企業(yè)競爭力下降：頻繁的生產(chǎn)中斷會影響訂單交付能力，損害企業(yè)聲譽(yù)和客戶信任。
晃電的危害可以概括為：它不是停電，但造成的后果比短暫停電更嚴(yán)重。由于其發(fā)生突然、原因復(fù)雜（可能源于幾十公里外的雷擊、短路或大電機(jī)啟動），且傳統(tǒng)備用電源（如UPS）難以覆蓋所有設(shè)備，因此它已成為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)，特別是流程工業(yè)和精密制造業(yè)面臨的要電能質(zhì)量問題。
為了防止因晃電導(dǎo)致的設(shè)備停運(yùn)，安科瑞推出了ARD-KHD系列抗晃電保護(hù)裝置，通過「晃電保持＋再起動」機(jī)制，保障電動機(jī)回路在瞬間電壓波動中的穩(wěn)定運(yùn)行。
本文將從產(chǎn)品原理、功能特性、在生產(chǎn)型企業(yè)中的典型應(yīng)用及其價值分析等方面，探討其在工業(yè)配電系統(tǒng)中的實際意義。
抗晃電保護(hù)裝置
交流接觸器作為電動機(jī)回路重要的控制元件，在工業(yè)生產(chǎn)中承擔(dān)了重要的作用。雷擊、 短路重合閘、電網(wǎng)故障、大功率設(shè)備啟動等原因引起的電壓跌落（晃電）現(xiàn)象嚴(yán)重影響接觸 器的正常工作，并引起相關(guān)聯(lián)鎖設(shè)備停機(jī)，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 安科瑞 ARD-KHD-S03 系列抗晃電裝置，具備 “晃電保持+晃電再起動”功能，能夠 抵御接觸器控制回路晃電引起的接觸器釋放（不包括直流接觸器或帶節(jié)能功能的接觸器）， 也可以針對變頻、軟起回路實現(xiàn)再啟動，保障設(shè)備的連續(xù)性運(yùn)行，為企業(yè)生產(chǎn)保駕護(hù)航。
型號說明
工作原理
當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生晃電（即三相電壓下降至設(shè)定閾值以下）時，保護(hù)裝置通過監(jiān)測電源電壓、控制回路電壓判斷是否屬于晃電事件。
對于短時晃電（例如<500ms），設(shè)備可維持接觸器持續(xù)吸合，利用內(nèi)置超電容為接觸器提供保持電能，從而避免斷電停機(jī)。
對于較長時間的晃電或電壓未及時恢復(fù)，保護(hù)器控制接觸器釋放，并在電壓恢復(fù)后自動再起動或延時再起動，保障系統(tǒng)安全且不誤動作。
主要功能
抗晃電保持：采用超電容儲能元件，在電壓暫降期間提供接觸器持續(xù)動作所需電源。
再起動策略：當(dāng)晃電時間超過設(shè)定允許值，設(shè)備執(zhí)行自動再起動流程或延時再起，避免人工介入。
多重保護(hù)判斷邏輯：具備電源電壓、線圈電壓、控制回路電壓的多重監(jiān)測，能夠準(zhǔn)確區(qū)分晃電與正常關(guān)機(jī)狀態(tài)，避免誤斷。
適配多種起動方式：支持直接起動、變頻起動、軟起動等回路，無需門考慮接觸器容量，即可兼容。
可編程設(shè)置：晃電允許時間、再起動延時時間可在設(shè)備中設(shè)置，滿足不同負(fù)載類型、不同生產(chǎn)環(huán)境的需求。
設(shè)備規(guī)格
技術(shù)參數(shù)
應(yīng)用場景
在生產(chǎn)型企業(yè)（如制造工廠、裝配線、加工車間等）中，電動機(jī)廣泛用于驅(qū)動泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、輸送帶、起重機(jī)械等關(guān)鍵設(shè)備。以下列舉幾個典型場景，說明ARDKHD系列產(chǎn)品的應(yīng)用價值。
場景一：自動化生產(chǎn)線驅(qū)動電機(jī)
在流水線生產(chǎn)中，多個電動機(jī)同步驅(qū)動輸送帶或機(jī)械臂，其控制回路通常與PLC、變頻器等配套。一旦電網(wǎng)發(fā)生晃電，控制器中斷、設(shè)備停機(jī)將直接造成整條線停產(chǎn)。
使用ARDKHD抗晃電保護(hù)裝置后，當(dāng)電壓瞬降，保護(hù)器可立即維持接觸器閉合，負(fù)載繼續(xù)運(yùn)行或平穩(wěn)停機(jī)，再由設(shè)備安全切斷或緩降，從而避免突停帶來的返工、廢品或停產(chǎn)損失。
場景二：關(guān)鍵設(shè)備—大型風(fēng)機(jī)／壓縮機(jī)
對于大型風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)系統(tǒng)，其起停通常受控且負(fù)載大。電壓晃電導(dǎo)致設(shè)備切斷，可能造成再起動時的沖擊電流、機(jī)械應(yīng)力甚至損壞。
引入ARDKHD裝置，可在晃電發(fā)生時維持電機(jī)運(yùn)行或緩?fù)�，并在電壓恢�?fù)后自動再起動，使設(shè)備避免“停機(jī)—再起動”所帶來的風(fēng)險，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
場景三：車間配電柜與多回路電機(jī)保護(hù)
車間配電柜內(nèi)布滿多個電機(jī)回路，若一個回路因晃電斷開可能影響整個柜體布局，甚至引發(fā)聯(lián)動停機(jī)。通過在每一路電機(jī)控制回路安裝ARDKHD，對于瞬時電壓跌落進(jìn)行治理，降低了整體系統(tǒng)因晃電停機(jī)的概率，從而提升生產(chǎn)持續(xù)性與可靠性。
應(yīng)用價值分析
（1）提升生產(chǎn)連續(xù)性
晃電引起的突停不僅造成設(shè)備停機(jī)，還可能導(dǎo)致生產(chǎn)流程中斷、產(chǎn)品返工或報廢，引發(fā)高額損失。ARD-KHD抗晃電保護(hù)裝置能減少因晃電引發(fā)的斷電停機(jī)情況，從而顯著提升生產(chǎn)穩(wěn)定性。
（2）降低設(shè)備損傷風(fēng)險
突�；蝾l繁起停對電機(jī)、變頻器、齒輪箱、機(jī)械結(jié)構(gòu)帶來沖擊，增加故障率。通過維持電機(jī)運(yùn)行或平穩(wěn)停機(jī)，保護(hù)裝置有助于延長設(shè)備壽命、降低維修更換成本。
（3）兼容多種起動方式，應(yīng)用靈活
ARDKHD支持直接起動、軟起動、變頻起動等多種回路，不需針對不同設(shè)備重復(fù)選型，使工程部署更快捷、成本更低。
（4）降低運(yùn)維成本，提高響應(yīng)速度
設(shè)備可自動判斷晃電并執(zhí)行再起動邏輯，減少人工巡檢和干預(yù)需求；在智能制造環(huán)境下，可接入PLC或HMI系統(tǒng)，實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控與故障預(yù)警。
（5）助力電能質(zhì)量治理與綠色制造
電網(wǎng)頻繁的電壓暫降是電能質(zhì)量問題之一。ARD-KHD的應(yīng)用可以視為電能質(zhì)量改善的一環(huán)，配合能管系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)共同提升企業(yè)綠色制造水平。
結(jié)語
在生產(chǎn)型企業(yè)邁向智能化、自動化、持續(xù)化運(yùn)營的過程中，電網(wǎng)晃電作為一個“隱形殺手”，其破壞性不容忽視。安科瑞ARD-KHD系列抗晃電保護(hù)器，以其“晃電保持＋再起動”機(jī)制、多重保護(hù)邏輯與高適配性，成為電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵安全裝備。
通過其在自動化生產(chǎn)線、關(guān)鍵設(shè)備驅(qū)動、車間配電柜等多場景中的應(yīng)用，可顯著提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、減少停機(jī)風(fēng)險、延長設(shè)備壽命、降低運(yùn)維成本。
建議生產(chǎn)型企業(yè)在設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計、配電改造中，將抗晃電保護(hù)作為標(biāo)準(zhǔn)配置之一，從源頭保障電機(jī)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、智能運(yùn)行。
|
