电工基础原理范文

导语：如何才能写好一篇电工基础原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】 受电弓 电气控制 故障处理

受流器是靠电力驱动的轨道车辆从接触网或第三轨获取电能的一种受流装置。通常安装于车顶的受流器，用于铁路干线牵引列车的电力机车以及采用接触网供电的地下铁道和轻轨车辆等。城轨车辆受电弓作为电客车的动力受流装置，长期处于高速摩擦的受流的工作之中，其发生故障的概率和频次是最多的。此论文以东莞R2线项目为例，根据现场实际调试中工作中总结出方式方法结论，列出一些受电弓的问题点以及故障处理方式方法。为方便新进调试员工和售后运营维护人员快速有效的掌握理论和处理方法，方便运营保障技术员能够快速准确的找到解决受电弓故障问题点，快速找到解决受电弓故障和排除故障点。对于提高调试人员技术水平和运营保障人员的水平能够有很大的帮助。

1 受电弓的结构和主要技术参数

1.1 结构如图（1-1）所示

1.2 主要技术参数

地铁列车上装有2架受电弓安装在两个B车上，属于气动弓；受电弓通过绝缘子安装在首尾两节动车车顶，弓头升起后与接触网导线接触，从接触网上汲取电流供动车使用。东莞R2线项目地铁受电弓的参数如下表1-2：

2 受电弓的控制电路及工作原理

下面以实际的控制电路图来分析介绍气动受电弓的升弓和降弓工作原理。

2.1 受电弓的控制电路图（如图1-图2）

2.2 受电弓工作原理简介

（1）升弓控制原理；升弓装置包含电磁阀和缓冲阀，电磁阀得电，使压缩空气通过，从而使受电弓升起。司机可以操作升弓开关2S01来执行“升弓”指令，通过自动空气开关2F31、列车控制线21103，使升弓启动继电器2K31得电。2K31控制各自单元车辆受电弓保持继电器2K33，2K33得电后开启受电弓驱动电路受电弓电磁阀 2Y01得电，使受电弓升弓并保持受电弓处在合适工作位置。（2）升弓条件；受电弓能够升起来，升弓气压不能小于3bar。当升弓气压小于3bar时，可以利用A车8号座位下的脚踏泵来提供足够的升弓气压。当列车在“有电无气”状态下升弓时，可以先按下升弓按钮，使电磁阀2Y01得电，连接受电弓的气路被打开，然后踩脚踏泵升弓，这就是通常说的“有电无气”升弓方法。（3）降弓控制原理；降弓装置包含电磁阀和缓冲阀，电磁阀失电，使压缩空气流过，从而使受电弓降弓。司机可以通过使用降弓控制开关2S02来降弓，按下降弓控制开关2S02的常闭触点（2l-22）分断，先让2K31失电，同时2S02的常开触点13-14闭合，使降弓继电器2K32得电，通过常闭触点（21-22）和（31-32）使得2K33和2Y01失电，受电弓落弓，2K6由降弓自动空气2F32保护。在紧急情况时，单只受电弓可以通过操作设在A车司机控制面板的紧急制动开关使受电弓降弓（双弓），当该开关被激活2K10继电器失电，其常开触点（54-53）和（64-63）直接分断2K33和2Y01。缓冲阀上分别装有调节螺栓，用来调节控制受电弓弓头的升、降速度与时间。受电弓控制回路（如上图所示）由列车电源线（DC110V）正端30420提供电源，经过受电弓和高速断路器控制保护空气开关2F30。受电弓控制回路（如图1-2所示）由列车电源线（DC110V）正端30420提供电源，经过受电弓和高速断路器控制保护空气开关2F30。当列车激活后列车控制系统进入工作准备状态，列车控制启动继电器2K04和紧急制动继电器2K10分别得电工作。

2.3 受电弓常见故障现象分析及排查处理

2.3.1 升不起弓或自动降弓

原因：（1）受电弓扳钮接触不良；（2）受电弓故障开关SDK在故障位或接触不良；（3）升弓电空阀1SDF（2SDF）故障或接线松脱； （4）BHF故障或接线松脱；（5）门未关好或门联锁顶杆未顶到位；（6）风路塞门143号（144号）未打开或风压过低；（7）升弓弹簧折损或机械故障。

处理：（1）检查升弓气路风压是否高于600Kpa，如低于此值使用辅助压缩机泵风；（2）检查控制电器柜上的各种电器开关位置，应置于正常位置；（3）换弓升弓试；（4）自动降弓，停车确认受电弓损坏程度，记录刮弓的地点。

2.3.2 受电弓升起后放电

原因：（1）车顶导体部件上存有导电异物；（2）瓷瓶过脏或雨、雾天造成瓷瓶爬电；（3）雷击等过电压击穿放电间隙；（4）车顶支持瓷瓶已经炸裂。

处理：（1）如为原因前三个时立即降弓，请求停电验电后挂好接地线再上车检查，处理完后可维持运行；（2）瓷瓶破裂严重时可将导电赶软连接线拆除后，用另一端受电弓维持运行。

2.3.3 受电弓受流时拉弧

原因：（1）100号调压阀调整压力不够或调压阀故障；（2）受电弓铰链座油抗劲；（3）受电弓碳滑板有凹槽或滑板到限；（4）升弓弹簧断一根或更换新滑板后弹簧压力过小；（5）接触网故障。

处理：（1）故障原因序号1时，调整压力到规定值，若故障时，可卸下堵，抽出上、下堵，直接用总风维持运行，若时间不允许，可用辅助压缩机打风维持运行到前方车站后再作处理；（2）故障原因序号2、3、4时升另一端弓维持运行；（3）故障原因序号5时降弓滑行一段距离后再升弓，并报告前方车站。

2.3.4 压力开关故障

故障现象：实际运用过程中，压缩气体在通过受电弓气阀板给受电弓气囊充气时，受电弓气囊中的气压上并接近压力开关的初始值，受电弓开始动作升弓。完成升弓过程中大概需要6―10s左右时间，在这段时间内压力开关气路的气压值会一直维持在这种压力范围；而当压力开关的设定初始值发生细小偏差时，在受电弓的升弓预备过程中，压力开关有可能一直不会给出信号，15s后机车控制系统将给出受电弓故障的信号。

原因分析处理：压力开关故障的根本原因是机车控制系统设定的自动封锁时间为15s过短，而开关的设定值又刚好处于受电弓升弓准备过程的气压临界值上，这样就会造成受电弓工作不稳定的故障现象，解决压力开关故障的处理建议一般有两点：

（1）延长机车系统压力开关阀的自动封锁时间；（2）减小压力开关的设定值。

2.3.5 滑板条磨耗

故障现象：受电弓的滑板异常磨耗，滑板接触线接触的地方出现凹槽。

故障分析：（1）机械磨耗：新建线接触网剖面底部为圆弧形，而且接触线表面有不少比较坚硬的毛刺，这是新开通线路滑板条急剧磨耗的主要原因。经过多次运行后，接触网导线渐趋平整光滑，摩擦系数减小，达到一定的摩擦次数后，机械磨耗量将大大减小并保持在一定的范围内。（2）电气磨耗：新开通线接触导线毛刺多，加上开通前一段时间内由于暴露于空气中，表面污染，当与受电弓滑板初期接触时接触不佳，电火花往往比较大，电气磨耗自然突出。为了使新接触网线尽早磨出平整光滑的接触面同时减少滑板的过速磨耗，可采用铁基滑板。

处理：为保证受电弓碳滑板与接触网之间的良好配合，可以从以下方面着手：

（1）保证正线接触网“之”字布置的均匀；（2）在受电弓处于不同的升弓高度时确保升弓保持力保持不变；（3）受电弓设计是应注意弓头结构设计，需保证其上的碳滑板在磨耗不均匀的情况下都能与接触网接触良好。

3 结语

受电弓作为一种从接触网取得电能的一种受流装置，已经广泛的应用于城轨车辆上面。然而由于受电弓装置经常处于高速和高强度的运营负荷中，也是极其容易出现故障的一个装置。该装置一旦出现问题就必然会导致车辆失去动力造成清客和列车晚点等情况。当然，我们也不需要惧怕问题的出现，问题总比办法多，积极的学习受电弓的结构和控制原理，认真总结学习经验和积极开展这方面的研究和试验工作，逐步积累充实这方面原始数据，为后续实际应用指导奠定基础，也为城轨车辆的受电弓的设计选型提供为理论依据。

参考文献：

[1]徐丽娟，张莹.电力电子技术[M].高等教育出版社，北京：2006.

[2]吴冰.电机电器.机械工业出版社，中国电力出版社，北京：2000.

[3]黄俊，王兆安.电力电子变流技术.机械工业出版社.北京：1999.

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关键词：园林工程 处理措施 常见问题

中图分类号：K928.73 文献标识码：A 文章编号：

引言

园林绿化施工具有一定的复杂性和难度。为了确保园林绿化工程的质量，相关单位必须加强园林绿化施工中的技术管理工作。做好关键环节的技术管理，确保技术管理工作切合施工实际，组织好施工人员，选择好施工材料。在绿化施工中，加强现场监管，安排专门的人员对施工人员进行技术指导。在绿化施工后期，需要做好园林绿化的后期养护管理工作，采取科学合理的技术开展植株的养护管理，切实提高园林绿化施工的水平，确保绿化施工各个环节有序开展，从而提高园林绿化工程整体质量。

一、园林工程施工技术中存在的难点问题

园林工程的施工水平决定了园林工程的质量同时还会影响到相关企业的经济效益。由于园林企业长期以来都没能够很好的重视经营管理，并且管理也比较落后，在整个的园林工程的施工过程中存在着施工技术传统、质量差且消费高等造成了严重的资金浪费。就整个园林工程的施工流程来看，突显的问题主要有施工组织计划性差，执行的标准规范不严格，设置的制度只是形同虚设等。以下就施工工程的四个方面讨论施工技术存在的问题。

1.施工前准备阶段及施工过程中存在的问题

在此阶段可能存在着施工工作人员和设计师缺乏较好的沟通。如果施工人员在施工前、施工过程中以及施工结束都没有与设计师、业主进行较彻底的交流，没很好地理解设计师的设计理念。当施工人员遇到对施工图纸有异议的地方时，完全凭自己的想法进行操作，这样施工人员在工作中的随意性太大，会造成最后的施工效果与最初的设计效果相差较大。

在施工的过程中，施工人员的发挥对园林设计的完成是不可忽视的问题，在很多人的意念中，绿化工程与建筑工程相比，前者的技术性与严重性要稍逊于后者，他们认为的绿化施工只不过是简单的铺草，种树，再者由于有相当的利润可取，所以很多不具备该专业素质的人涌入到该行列。因施工队伍的水平良莠不齐，技术经验太少，使园林工程的实施创作未能充分体现该工程的设计思想。

2.工程的验收、护养以及施工成本方面存在的问题

2.1 施工验收和养护管理方面

园林工程施工的最后即将竣工的阶段所做的工作主要是整理并核实审定提交工程的验收资料，把施工技术和施工过程中的管理进行详细总结并以文档形式编辑成资料存档，同时还要编写保养的计划，落实保养的工作任务，确保建筑绿化工程实施到位，努力避免出现多年后绿化用地仍然荒芜一片，因此对建筑主体工程的验收工作，管理工作同样也要投入更多的关注。

2.2 施工成本的控制

园林绿化施工的过程中降低工程的成本造价是一项重要的任务。项目的成本主要包括直接成本和间接成本两方面。直接成本主要是指种植土方的费用，购买苗木费，辅助工程实施的其他材料费用，机械台班费以及其他的直接费用等；间接费用有现场工作人员的劳动报酬，工作人员的人身保险费，工程的排污费以及其他相关的附加费等。随着园林施工企业素质的不断提高，这类企业开始加强科学的管理来提高效益，重视施工成本的管理，从而使园林施工企业的市场竞争意识、产品质量意识、工程的效益意识都得以提高。

3.园林绿化苗木的质量监督方面存在的问题

就目前形势调查，在园林绿化工程的施工过程中，多数的施工管理人员往往不注重苗木的质量，没能够意识到苗木的好坏将直接关系到园林绿化工程的整体质量。没能较好地控制好苗木的生长状况、有没有害虫的负面破坏以及土球大小等问题，从而导致了苗木的成活率相当低，影响了园林绿化的效果。特别是对某些针叶树种的管理监督方面要更加重视：因为针叶树种大的生长周期比较长，一般生活在高纬度的山林地带；而某些单位为了绿化城市，往往将该树种移植到环境污染比较严重、气候比较炎热的城市里，此时移植后的针叶树种必定不适应，这就要求在移植前要定植一段时间，使其成活率更高些。而现实的生活中，一些以利益为目的的苗圃急于出售，售出的针叶苗木定植时间太短，最后不仅导致成活率不高，还造成资源的严重浪费以及巨大的经济损失。

二、园林工程施工相关措施

1.处理土壤的相关措施

土壤的质量将对植物以后的生长影响重大，在园林工程中的施工要求是：土壤的翻挖深度、质量、以及土壤中的肥料都要达到相关的标准。在施工的过程中如果遇到不符合要求的土壤坚决不使用，如果遇到了污染的土壤，为了防止污染水反侵，造成再次污染，可以铺设厚度为20厘米，半径为15—20厘米的石块，然后用无纺布覆盖。另外还可以适当地增加种植土壤的厚度，地势抬高，使根系远离了污染的土壤。

2.确保苗木的质量

首先对苗木的品种、高度、株形、根系发育情况等要严格把握，尽可能地选择符合要求、生长良好、没有损伤、没有病虫危害的优良苗木。其次要选择叶子的颜色比较鲜艳、叶簇丰满的苗木。再次，对于播种的草坪，花草以及植物的种子都明确标记品种，品系、生产地、重量、采收年月、发芽率等相关信息。对于从外地引进种子要有检疫合格证，同时发芽率要达到百分之九十以上方可使用。

3.加强园林工程的监理工作

在园林绿化工程过程中，监理制度不可忽略，要强力推行，对于公共园林绿化工程，要着重绿化。做好这些工作，着重抓好以下几个方面：

第一，要建立一整套园林绿化工程监理的制度。就目前的情况看，园林绿化监理人员数量不够，很多园林的监理工作都是由一些市政、环保等监理人员进行兼任的，要么是一些退休的园林部门的领导干部来担任。这些人员对园林绿化工程的方方面面理解甚少，对绿化的标准和内涵都不能较好的掌握，根本达不到胜任绿化监理的工作素质，故园林工程的监理工作做得还不到位。因此，要特别重视园林绿化人员的选拔，尽量吸取年轻的、掌握园林绿化工程艺术的人从事园林绿化的监理工作同时要提高担任园林绿化监理工作人员的地位和待遇等。

第二，加强施工单位的资格审查工作。对于没有工作证、不合格的施工人员杜绝使用，同时还要杜绝施工人员在工作中出现不符合园林绿化规则的行为。

4.坚强园林绿化工程的验收和成本的控制工作

不仅要加强在宏观方面的调控，还要重视微观方面的施工管理，保证施工的质量，创造出既符合生态，又具有较好的景观，同时还能体现人文关怀，使得园林工程能够体现出高质量，高品位的优良特性。在成本控制方面，主要是控制人工费，材料费以及工程过程中使用机械费用等，对于购买的绿化材料也要实行价格控制，同时要对苗木进行择优选择，争取使得价格合理，运输便利。

5.园林工程绿化养护的控制

园林绿化工程后期的养护管理工作是对园林绿化工程质量的管理与控制有较大的影响。苗木成活的关键也依赖于园林绿化工程后期的养护与管理，即使园林绿化工程施工良好，如果绿化养护管理不到位，不仅影响了园林绿化工程的美观效果，还影响了工程的质量。如果后期的养护管理不充分，如浇水不及时，树木的成活率会比较低，如果树木支架不牢固，会导致树木的生长歪斜，当有荒草而不能及时处理时，会有绿地杂草丛生；如果不及时喷打农药防治害虫，会导致病虫严重危害苗木，最后使得树木的质量有问题。因此，要加强园林绿化工程后期的养护管理工作，使得工程的质量得到保证。

结语

在经济社会日益发展、物质文化水平不断提高的今天，人们对日常生活、生产等活动场所以及各种环境的要求不断提高，在这一发展趋势中，我国的园林事业也得到了蓬勃发展，园林工程不断增多，在大量的施工工程背后出现了很多问题，如何在园林工程施工的过程中避免这些问题，是不容忽视的。

参考文献

[1] 王能斌. 当前园林绿化存在的几个问题[J]. 咸宁学院学报, 2004年,(10)

[2] 傅 佳. 园林施工技术中若干问题及措施[J].建筑工程, 2011, (08).

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关键词:电力工程；造价失控；原因与措施

中图分类号：F407文献标识码： A

所谓的工程造价就是指完成施工项目所付出的实际金额数量。而其中工程造价主要包含两种含义，它是建设工程的投资方在面对市场经济条件下的项目建设所需支出的投资情况，又是销售项目中的定价基础。此外，它还是承包商、规划机构以及供应商作为市场的供给主体与出售劳务和商品的价格之和。实施电力工程是不同单位的一个合作过程，其中主要包括化学水处理系统、热力系统以及燃料供应系统等等。所以，工程造价的过程也是各方因素共同决策的过程，每个部门都出于对自身利益的考虑，极易导致工程造价最终面临失控的局面。因此，以下将根据电力工程造价情况，分析出现失控的主要原因。

一、电力工程造价出现失控的主要原因

（一）电力工程造价人员的基本素质以及水平问题导致的造价失控

通常情况下，电力工程造价人员的素质和电力工程建设的发展需要不能达到较好的协同，而电力工程造价的多种特点又要求工程造价人员一方面要拥有较为完备的工程造价理论结构，另一方面又需要他们具备一定的法律以及经济知识素养，同时也要具有独立解决各类实际工程经济问题的能力，还应具有和电力工程各单位实现综合协调的能力。作为一名优秀的电力工程造价人员，必须要拥有相关的工程项目施工经验，这对于电力工程项目中的有关造价项目的理解不仅可以依靠自身的理论知识，同时还有实践经验作为支撑，保证制定出的项目造价预算更能够贴近实际情况。但是，现实状况却是绝大多数电力工程造价人员虽然对工程造价的相关知识结构有比较系统、完整的了解，然而他们的基本素养以及独立解决问题、协调问题的能力，尤其是工程项目的经验极为欠缺，对于具体实施过程中的信息没有充分了解，最终造成所制定出来的工程造价常常与实际情况不相符合，未能将所要表达的信息予以充分表达。

（二）工程造价过程中出现道德不对称以及道德风险

造价不对称通常体现在以下几个方面，第一，工程造价部门及其相关部门出现信息不对称。对于电力工程造价而言，它是一项相对复杂化的系统性工程，单纯依靠预算造价部门难以将其完成，因此需要多个部门协调进行工作，但是这些部门经常是出于自身利益的考虑，利用其潜在的优势，向工程造价部门提出一些偏离实际情况的建议，结果带来造价普遍偏高。第二，造价部门和造价决策层存在信息不对称的情况。一些工程造价部门或造价人员往往处于自身利益的考虑，导致在实际造价过程中未能将实际信息及时反映到工程造价当中，因此最终的工程造价难免出现一定的差池。

（三）工程选址不认真，地质勘察不准确

这是造成工程造价大幅度上升的主要原因之一。通常，在工程选址过程中，建筑工程公司出于节约购买土地费用以及避免太多的拆迁费用等，常常在工程选址的问题上委曲求全。当今社会上的土地资源相对短缺，因此廉价土地资源的地质情况可想而知。例如，在地质勘察时时常是以偏概全，同时设计部门在最初设计阶段也未能将有关费用控制在合理的范围之内，最终造成施工过程中地基处理费用大幅度上涨。

（四）最初设计存在考虑不完善的情况，造成施工现场管理混乱的局面

这也是影响施工管理过程中费用控制的主要因素之一。例如，有些工程项目在设计过程中仅仅考虑单组a构，然而实际情况却是甲方需求在有关实际的基础上，增加一组a构，这样在施工现场原本能够一次性完成的工作，结果出现了二次进场的情况，结果增加了工程费用，同时也延误了工期。

（五）未能进行严格的现场监理工作

例如，在实际工程施工中，出现原本不应该签证的乱签，这就造成了甲方投入费用多次增加的情况发生。

最后，有关政策的调整、建设标准的变更、设计的变更物价的上涨以及由于工程造价自身存在不合理性。这些都是造成电力工程造价出现失控情况的主要原因。

二、应对电力工程造价失控的有关措施

（一）提高电力工程造价人员的工作能力，强化造价师监管

要想提升工程造价人员的入门门槛，除了使其参加电力造价的相关考试、了解有关造价准也知识以外，还应保证他们具有一定专业知识作为基础。其中考试内容可以包含一些专业知识，同时也可以存在一些经济或法律知识等。此外，还需对造价师进行阶段性培训，避免培训工作的形式化。还需对他们进行一定的监管，以防出现商业机密泄露的情况发生。

（二）明确分工与权力，彻底消除信息不对称的情况

首先，理顺工程造价责任与权力的关系，工程造价的内容主要由造价部门进行负责，决策层以聘请专业人员的方式为主，以防盲目决策。其次，针对电力工程造价问题要有明确的责任制度，对于所提出的信息要予以充分论证，若存在故意隐瞒实情的情况，要彻底追究其责任。最后，电力工程造价人员对基本流程也要做到心中有数，不能单纯听取业务部门的建议，对于他们提出的不合理建议，要坚决指出，并阐明其不合理性，最终从根源上避免业务部门出现相关问题。

（三）保证决策科学性的基础上，强化监管，执行造价管理

在电力工程最初选址的调研中，电力企业需要深入彻底的做好调研工作，尤其是对于工程造价影响作用比较大的外部因素，在充分考虑工程项目对社会与环境影响的基础上，切实考虑社会与环境对于电力工程的影响，增加工程造价工作的深度及其广度。针对已形成的决策及设计规范，需要进行严格的程序变更，避免在施工过程中出现随意变更的情况，同时加强监管，坚决执行工程造价管理方式。

（四）提升工程管理水平，强化施工管理

通过优化施工方案以及完善初始设计，从而达到避免初始设计重复、无效的情况发生。

结语：

综上所述，电力工程造价管理过程中存在的问题是需要不断进行完善的，由于电力企业工程造价师一项较为复杂的系统性工程，因此可以从提升其科学性、准确性，强化施工管理等方式入手，从而将电力工程造价控制在合理的范围内。

参考文献：

[1]谢文亮，尹志全.电力工程造价的控制与管理[J].大众电力，2013（2）.

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【关键词】井下供电系统 漏电原因 危害 解决措施

随着改革开放的深入发展，科技水平也进一步提高。煤矿事业也不断的扩大，对现代机械的需求也逐步上升。但是我国大部分煤炭都藏在地下，所以对煤矿井下供电系统的要求也不断提高。因此我们应该对煤矿井下供电系统进行充分的了解，对漏电的原因进行分析，并提出相应的解决措施。

一、煤矿井下供电系统漏电的原因

煤矿井下供电系统包括很多设备，如：用电设备、互感器、电缆、开关。在供电系统进行工作时，会出现很多问题，而漏电也是其中一种，并且由不同的原因导致。

（一）供电系统设备不完善，质量存在问题。

我国煤矿开采业的机械化水平逐渐提高，大型机械设备不断增多。而许多煤矿企业的供电系统却没有进行及时更新，供电设备不足。使供电设备超负荷工作，加快了供电设备的老化的速度，容易发生漏电现象。如：煤矿开采机械在不断增加，而供电电缆却没有进行更新。还有一些煤矿企业的供电设备的质量比较差，存在很多缺陷，就像电缆的绝缘体不均匀，在使用的过程中容易出现漏电现象。

（二）供电设备工作环境差，延长了使用期限。

煤矿井下供电设备处在非常恶劣的工作环境中，降低了它的运行安全。如果井下通风、散热不及时，都会加快其老化的速度，或者供电设备受到挤压，容易出现破损，造成漏电故障。例如：电缆的绝缘体被金属物刺破，导致煤矿漏电现象发生。而有些企业的供电设备超过了使用年限，内部零件出现了问题，却没有及时进行处理，也容易导致漏电现象的发生。如：电动机长时间使用，绝缘体变质，导致金属外壳漏电。

（三）工作人员的专业水平低，操作存在失误。

供电设备的安装是一个技术活，需要专业的工作人员。但是一些煤矿企业的工作人员的专业素质比较低，技术水平不高，对设备的零件了解不全面，在设备安装时存在失误，在使用时容易损坏设备，导致漏电现象的发生。比如电缆和电动机的连接存在问题，对设备中的金属没能进行及时清理，这些都能造成漏电现象。

（四）煤矿企业对供电系统的管理不规范。

在进行煤炭开采时，井下容易生渗水现象。当电缆或供电设备在水中浸泡时，电缆的绝容缘体可能受损、供电设备可能进水，容易导致漏电现象。或者供电系统超负荷工作，不能及时散热，也可能使电缆或供电设备受到损坏，引发漏电事故。

当供电设备投入使用时，要定期的进行维护和修理。而有些煤矿企业为了节约投资成本，减了对设备维修资金的投入，使一些漏电问题不能及时被发现，容易导致一些漏电事故，造成不良影响。

二、煤矿井下供电系统漏电带来的危害

（一）触电导致人员伤亡。

在煤矿开采时，许多工作人员在井下工作。如果井下供电系统受到损坏，有漏电的设备，管理部门未能及时进行整修，而工人在无意中触摸时，容易被电击，导致人员伤亡。

（二）容易引起爆炸或火灾事故。

如果煤矿井下供电系统发生漏电现象，在设备损坏处会产生大量的热，有可能引起可燃性材料的燃烧，发生火灾。而且在煤矿井下含有大量的煤尘和瓦斯等容易爆炸的成分，如果通风不及时，就会引起易燃物的爆炸。

（三）影响煤矿正常开采工作的进行。

根据相关规定，当煤矿供电系统漏电问题时应该及时处理，在安全的情况下才能继续进行开采工作。而对煤矿井下供电系统进行维修时，会影响采矿工作的正常进行，减慢工作进度，影响煤矿的效益。

三、对煤矿井下供电系统漏电进行的处理措施

（一）对供电系统的设备进行完善，并提高设备的质量。

随着煤矿机械化水平的提高，需要供电系统的不断完善。只有供电系统的完善，才能保证机械设备的正常进行，保障煤矿开采效率的提高。同时应该提高煤矿供电设备的质量，才能减小漏电现象发生的几率，有效的防止意外事故的发生。

（二）改善供电设备工作环境，在规定周期内进行使用。

良好的环境有利于延长供电设备的使用寿命，使供电系统更加安全。企业工作人员应该加强矿井通风、渗水等工作的进行。同时企业应该对一些落后设备进行淘汰，在规定的期限内进行使用，防止漏电等意外事故的发生。

（三）提高工作人员的专业水平，减少工作失误。

我国的许多煤矿工人的专业水平比较低，对供电设备不深入的进行了解。在对供电设备进行操作时可能存在失误，导致一些意外事故的发生。因此，工人应该提高自己的专业水平，正确的对供电设备进行操作，及时发现供电设备中存在的漏洞，并对其进行处理。

（四）对供电系统进行规范管理。

在煤矿供电设备的使用中存在许多不合理的现象，容易导致漏电现象。相关部门应该制定相关的操作规定，并及时的进行监测。对违规操作进行处理，确保供电设备的安全。

煤矿企业应该加大对供电设备维修资金的投入，及时的对供电系统进行优化升级，定期的对供电系统进行检测、维修，并进行严格的记录。以延长供电设备的使用寿命，为企业节约更多的资金。

四、结语

我国的煤矿事业迅速发展，其供电系统也需要不断的完善。为了防止煤矿井下供电系统漏电造成人员伤亡，或者产生其它事故，煤矿企业应该提高对煤矿井下供电设备的重视，对漏电现象进行及时处理，加强井下供电设备的监管力度，促进煤矿开采工作的顺利进行。

参考文献：

[1]张勇强，杨旭彬，许颖.煤矿井下供电系统漏电产生的原因浅析[J].机械管理开发，2009，05.

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【关键词】：金元水电站首部枢纽地基加固振冲碎石桩抗液化

1 前言

振冲法作为一种地基处理的方法，是在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松散碎石土、砂土、粉土、人工填土等土层振密；或在碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土、淤泥土等土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩，和原地基组成复合地基。振冲法是国内应用较普遍和有效的地基处理方法，采用振冲法地基处理技术，可以达到提高地基承载力、减小建筑物地基沉降量、提高土石坝体及地基的稳定性、消除地基液化的目的。

2 工程概况

2.1 工程简介

金元水电站位于四川省甘孜州的康定县境内、大渡河左岸支流金汤河干流中游，为金汤河干流梯级开发的第二级水电站，引水式开发。电站以发电为主，兼顾生态环境用水。水库正常蓄水位为2610.0m，死水位为2602.0m，总库容13.3万m3，调节库容9.6万m3，具有日调节能力。电站装机2台，总装机容量12.0万KW。

电站为Ⅲ等中型工程，枢纽建筑物由首部枢纽、左岸引水隧洞、左岸地面厂房、钟鼓楼沟调水建筑物及公地沟调水建筑物等组成。

2.2 工程地质条件

金元水电站首部枢纽基础范围内普遍分布有第四系冲、崩积物，厚40m～60m，成层结构复杂，承载能力差异性较大，从上往下可分为五层：

①：崩积块、碎石夹粘土，其中0～6.5m为粘土夹粹石；6.5m～10.0m为块、粹石，主要成分为灰岩。

②：冲积卵（碎）砾石夹砂土，卵（碎）、砾石成分为白云岩、灰岩等，分布于河床以下深0m～12.48m。

③：河湖相粉土质砂，灰黑色，可塑状，

④：崩、冲积混合堆积含块碎/卵砾石夹砂土，块、碎石成分为玄武岩、灰岩及少量方解石（脉）；卵、砾石成分主要为玄武岩及灰岩。分布于河床以下深15.28m～53.8m。

⑤：崩积碎石夹粘土，含少量冲积卵砾石，其中碎石成分为灰岩及大理岩化白云岩，多呈片状、角砾状，面新鲜；粘土为土黄色。分布于河床以下深53.70～58.28m。

上述第①层仅分布于左岸坡脚，属崩积物，厚度变化较大，已挖除。第②层颗粒组成中漂卵砾石占75.2%，含砂率12.2%，粉粒含量7.5%，粘粒含量5.1%，在0.1Mpa～0.2Mpa压力下的压缩模量及压缩系数分别为5.85Mpa～54.33Mpa和0.024 Mpa-1～0.282 Mpa-1，属中压缩性～低压缩性土；第③层为河湖相粉土质砂，粉粒含量28.5%，粘粒含量19.51%，实测剪切波速120m/s，小于临界波速，属可液化土；第④层颗粒组成中漂卵砾石占18.0%～74.5%，含砂率4.5%～27.0%，粉粒含量3.4%～15.0%，粘粒含量3.0%～11.2%，在0.1Mpa～0.2Mpa压力下的压缩模量及压缩系数分别为52.1Mpa～67.6Mpa和0.012Mpa-1 ～0.020 Mpa-1，属低压缩性土。

由于首部枢纽建筑物基础承载力主要集中在第②层冲积卵（碎）砾石夹砂土、第③层河湖相粉土质砂和第④层崩、冲积混合堆积含块碎/卵砾石夹砂土上，其中第③层属于液化土范畴，其承载力及抗变能力较低，液化后不能满足闸坝基础稳定和变形要求。因此设计要求对首部枢纽基础采用振冲碎石桩进行加固处理，振冲碎石桩按梅花形布置，间、排距为2.0m×2.0m，桩径为0.9m。垂直处理范围至覆盖层第③层河湖相粉土质砂层的底部，振冲深度以穿过第③层为原则，振冲最大深度为17.0m。

3 振冲施工工艺

3.1 振冲设备选择

按照设计要求，振冲加密设备选用ZCQ-125型大功率振冲器，其额定电流为170A。

3.2 现场生产性试验

正式振冲施工前在现场进行了生产性试验，在不同部位共选取7根桩进行试验，试验结果表明，振冲器造孔深度完全不能达到设计要求，最深为1.2m，最浅为0.3m，见表3-1。

表3-1 振冲器造孔现场生产性试验结果

现场试验表明，对漂卵砾石含量高的冲积卵（碎）石地层进行加固处理时振冲器无法直接贯入，经业主、设计、监理及施工方共同研究，决定采取先用冲击钻造引孔、后填料振冲的方法施工。

3.3 施工工艺

3.3.1 造孔施工

采用跳打法的施工顺序，造孔直径为90cm，孔位偏差不大于5cm。造孔前进行护筒埋设，护筒直径100cm，护筒采用8mm钢板卷制而成。造孔设备选用CZ-30型冲击钻机配备十字钻、空心钻等钻具。造孔各项控制参数如下：

a 孔位：孔位偏差不大于50mm。

b 孔深：造孔深度至设计处理深度以上0.3～0.5m后，根据造孔及出渣情况，会同现场监理和设计地质工程师确定第③层与第④层的界线，以确保处理深度穿过第③层的底部。

c 孔斜率：不大于3%。

造孔结束后，当返出泥浆过稠或存在桩孔缩颈现象时宜进行清孔，一般清孔1～2遍，直至孔口返出泥浆变稀为止。

3.3.2 振冲施工

⑴、设备就位

吊车就位时应平整稳固，确保施工中不发生倾斜、位移。然后起吊振冲器对准桩位，开启供水泵，待振冲器下端喷水口出水后，启动振冲器。施工前，应对振冲施工机具进行试运行，检查水压、电压和振冲器空载电流是否正常。

⑵、填料

造孔及清孔后即用装载机向孔内填料。填料采取“少吃多餐”的原则。为了能顺利地填入振密，填料不宜过猛，每批加料厚度不宜大于50cm，同时要保证填料后振冲器能贯入到原提起前深度以防漏振。

a 填料质量要求

填料应具有良好的级配，采用饱和抗压强度大于40MPa的碎石，填料含泥量不大于3%且无腐蚀性和性能稳定的硬质材料，粒径控制在20mm～80mm之间。

b 填料方法

填料时宜保持小水量补给，使填料处于饱和状态；每次加料厚度不大于50cm，采用连续填料为主，遇孔道堵塞等异常情况，则采用间断、强迫填料。

⑶、振密

桩体加密质量采用加密电流、留振时间、加密段长度作为控制标准。加密电流值应随振冲器的空振电流值作适当调整。施工中按以下要求控制：

a 用振冲施工监控仪控制加密电流和留振时间，留振时间控制在10s～15s，加密电流控制在150A～160A。当电流达到规定的密实电流值和规定的留振时间后，将振冲器提升30cm～50cm，再进行下次加料。

b 加密自设计孔底高程开始，逐段向上。振冲器每次上提50cm，逐段做好振密搭接，以防漏振。

c 振密过程中采用较小的水压和水量，水压控制在0.1Mpa～0.4Mpa，有少量返水即可。尽量避免将地层重的细颗粒带出。

d 振密过程中，电流超过振冲器额定电流时，宜暂停或减缓振冲器的贯入度或填料速度。

e 振密时，每振密1.0m～2.0m应记录电流、水压、时间、填料量等。

⑷、振冲施工监控仪控制系统

加密施工过程中的加密电流、留振时间均由振冲施工监控仪进行控制。施工前将各标准值输入振冲施工监控仪，当施工参数达到设计要求后，振冲施工监控仪将以响铃的方式给予警示。

⑸、结束

制桩振密加固至孔口设计标高时，先停止振冲器运转，再停止供水泵。

4 施工质量控制

4.1 造孔质量控制

⑴、孔位中心偏差控制

严格按照设计提供的测量控制网点，测放施工区的控制点，依据控制点测放出施工孔位，开孔时冲击钻对准孔位偏差不得大于5.0cm，造孔过程中成孔中心与设计中心偏差不得大于10.0cm，并不得大于桩孔直径的0.2倍。

⑵、孔斜控制

造孔过程中为保证孔斜质量，每钻进1.0m采用“重锤”法测量一次孔斜，保证孔斜率达到设计要求。

⑶、孔深控制

为保证达到设计深度，在每个孔填料振冲前，均采用测绳量测孔深。

4.2 清孔质量控制

造孔后进行清孔，直至孔内泥浆变稀，清孔后将水压和水量减少到维持孔口有一定量回水，以防止地基土中的细颗粒被大量带走。

4.3 填料质量控制

填料每2000m3 ～3000m3作为一组试样进行质量检验，不足2000m3的按一批次送检，填料的粒径、含泥量及强度等指标都要达到设计要求，经质量检验合格后方可使用。

4.4 填料制桩质量控制

填料以连续下料为主，间隔下料为辅，加料不宜过猛，原则上要“少吃多餐”，填料后必须保证振冲器能贯入到原提起前深度，以防漏振。

制桩水压、密实电流应符合规范要求，达到密实电流后应留振10s～15s，然后将振冲器上提50cm，密实电流、留振时间达到规定值。

5 质量检测试验及效果评价

振冲碎石桩施工完成后，在现场进行了重型动力触探检测试验和标准贯入试验，试验成果分别见表5-1和表5-2。

表5-1金元水电站首部枢纽基础振冲碎石桩超重型触探试验成果表

在抽检的5根振冲碎石桩动力触探平均贯入10cm的锤击数分别为9、12、15、11、10。判定为密实桩。经综合校正后动力触探锤击数的平均值为10，根据相关标准，可知碎石土的密实度为稍密，桩、土复合地基承载力为400KPa，地基土的变形模量为26MPa。综合结论为：经振冲置换法加固地基处理后，复合地基承载力、变形模量和抗液化能力都得到了较好的改善，满足设计的有关要求。

6 结语

对于上部含漂砂卵砾石层、下部又有砂土（或粉土、黏性土等）需要处理的地层，用振冲器无法直接振冲成孔，采用“冲击钻造引孔后振冲”的施工工艺是可行的，可以解决漂砂卵砾石层振冲成孔问题，即用冲击钻造孔穿透上部漂砂卵砾石层后再用振冲器在下部地层内施工。

篇6

【关键词】电镀废水；废水处理方案；废水处理流程；

废水和废液的种类及处理量如下：

序号 废水种类及性质 预计处理量 主要污染物 备注

日处理量 时处理量

1 综合漂洗水 3500m3/d 145.8m3/h Cu2+=50-80ppm pH=2―5

2 高浓度非络合废液 400m3/d 16.7m3/h Cu2+=300-500ppm 酸性

3 高锰酸钾废液 2m3/d -- KMnO4=65000ppm 碱性

4 含氰废水 100m3/d 4.2m3/h CN- 偏碱性

5 混床再生酸性废水 7m3/mon H+ 酸性

6 混床再生碱性废水 14m3/mon OH- 碱性

1、处理系统概述

综合漂洗水主要来源于PCB生产工艺中的镀件及成品的漂洗，并且一般以软化水和纯水作为漂洗水，所以废水性质较单一，pH一般在2―5之间，主要污染物为非络合铜，其浓度一般在50―80mg/L左右；含氰废水中CN-是一种络合剂，跟金属离子反应形成不易去除的络合物，所以必须在一定pH值条件下，投加氧化剂，将其氧化分解，而高锰酸钾具有强氧化性，可以作为破氰的氧化剂，破氰后的废水呈碱性，所以可同时将上述两部分废水纳入综合漂洗水处理系统；混床再生废水主要污染物为酸碱，只需调整pH值即可处理，所以也同时纳入综合漂洗水处理系统。高浓度非络合废液中主要污染物为Cu2+、Sn2+、Pb2+等重金属离子，虽然它们并非以络合物形式存在，但其浓度较高，Cu2+浓度一般可高达300―500mg/L左右，为降低处理难度和运行成本，这部分废水单独成一个系统，由于其水量较大，所以采用连续处理方式，便于操作管理。剥膜显影废液其主要污染物为COD并且可能含有少量的Cu2+，COD值一般可达3000～4000mg/L，这部分废水一般呈碱性，并且当调整pH低少于4时，会析出大量的胶状物质，不宜与其它废水合并处理，所以这部分废水单独成一个系统，由于水量较大，为降低投资成本，采用连续处理方式。络合废液中含有大量的重金属络合物，通过调整pH值，不能将其去除，需投加一定量的金属沉淀剂才可将其沉淀析出，由于这部分废液量较少，所以采用间歇处理方式。我们以节约投资成本，降低运行费用，便于维护管理为原则，将废水分成四个处理系统，具体分类如下：

A、综合废水处理系统：包括综合漂洗水，含氰废水，高锰酸钾废液及混床再生废水，设计处理水量为150m3/h，采用连续处理方式。

B、高浓度非络合废液处理系统：设计处理水量为17m3/h，采用连续处理方式。

2、各处理系统工艺流程

综合废水处理工艺流程

含氰废水 KMnO4废液 综合漂洗水 混床再生废水

100m3/d 2m3/d 3500m3/d 21m3/mon

收 集 槽

提 升 泵

NaOH 一级破氰槽 NaClO

H2SO4 二级破氰槽 NaClO

调节池 空气搅拌

提升泵

Ca（OH）2 一级反应槽 NaOH

二级反应槽 PAC

三级反应槽 PAM

立式沉淀池

中间水池 污泥槽

加压泵 污泥加压泵

全自动过滤器 厢式脱水机

反冲洗泵 ― pH最终调节池 H2SO4 泥饼外运

流量计量装置

达标排放

高浓度非络合废液处理工艺流程

高浓度非络合废液400m3/d

调节池 空气搅拌

提升泵

NaOH 一级反应槽 H2SO4

二级反应槽 PAC

絮凝反应槽 PAM

立式沉淀池

综合废水调节池 污泥浓缩池（共用）

（综合漂洗水系统）

3、各系统处理工艺说明

3.1 综合废水处理主要工艺说明及设备

1含氰废水收集槽

1个10m3 PE槽，配2台5m3/h，2.0bar气动隔膜泵，1用1备。

2 一级、二级反应槽

一级反应槽设1个2m3 PE槽，水力停留时间约30分钟，用pH计控制NaOH投加量，用ORP控制NaClO投加量。二级反应槽设1个2m3 PE槽，水力停时间约30分钟，用pH计控制H2SO4投加量，用ORP控制NaClO投加量，经二级破氰后，废水溢流至综合废水调节池。

3 调节池

有效容积为160m3的钢制水池，配备3台100m3/h，2.0bar水泵，2用1备。

4 一级、二级、三级反应池

一级反应池设1个有效容积为20m3，水力停留时间约为6分钟，定量投加Ca（OH）2，用pH计控制NaOH投加量，投加Ca（OH）2。二级反应池设1个有效容积为20m3，水力停留时间约为6分钟，经一级反应处理后的废水，形成的氢氧化物沉淀物颗粒较细，通过投加一定量的PAC，以协助形成颗粒较大的沉淀物。三级反应池设1个有效容积为20m3，水力停留时间约为6分钟，通过投加一定量的PAM，使废水中沉淀物进一步形成矾花，从而使其更容易在后续的沉淀池形成固液分离。

5 沉淀池

Φ12m×4.5（H）m的立式沉淀池，池内配1套机械刮泥装置，经沉淀池后废水得到固液分离，上清水溢流至后续的中间水池，而污泥沉积于池底部，采用控制气动排泥阀，定期自动排入污泥浓缩池。

6中间水池

有效容积为20m3的中间水池，输出液位信号至PLC控制器。

7过滤器

为进一步去除水中的悬浮絮体，配3台Φ2200×3400（H）mm过滤器，自动反冲洗，反冲洗采用气洗与水洗相结合的方式，3台过滤器同时工作，交替反洗。

8pH最终调节池

有效容积为20m3的贮池，为保证处理后水pH值在6～9范围内，设1个pH计控制H2SO4的投加量。最终达标排放。

3.2 高浓度非络合废液处理工艺说明

1 调节池

有效容积为40m3的调节池，输出液位信号至PLC控制器。

2 一级、二级反应槽

一级反应槽5m3PE槽，水力停留时间级为15分钟，用pH计控制NaOH/H2SO4投加量。 二级反应槽 5m3PE槽，水力停留时间约为15分钟，经一级反应处理后的废水，形成的氢氧化物沉淀物颗粒较细，通过投加一定的PAC，以协助形成颗粒较大的沉淀物。

3絮凝反应池

3m3 PE槽，水力停留时间约为10分钟通过投加一定量的PAM，使废水中的沉淀物进一步形成矾花，从而使其更容易在后续的沉淀池形成固液分离。

4 立式沉淀池

规格为Φ4000×4500（H）mm立式沉淀池，池底设集泥斗，并配1个机械刮泥装置，上清水溢流到后续的中间水池，而污泥沉积于池底部的泥斗内，定期自动排入污泥浓缩池，浓缩池与综合废水处理系统共用。浓缩的污泥经加压送至厢式脱水机脱水，滤后水回至综合废水调节池。

4、经济分析

（1） 动力费用

有功系数按0.85计，电费按0.89元/度计，公共部分电费平均分到各废水处理系统。废水处理动力消耗费用：

公共部分： 元/ m3

综合废水： 元/ m3

高浓度非络合废液： 元/ m3

（2） 药剂费

综合废水：1.750元/ m3

高浓度非络合废液：2.350元/ m3

（3） 人工费

本项目废水处理系统劳动定员4人，每人每月按1500元计。

总人工费： 元/ m3

（4） 总运行费用

综合废水：0.449+1.750+1.197=3.40元/ m3

高浓度非络合废液：0.573+2.350+1.197=4.12元/ m3

结 论

根据无锡电子厂废水水质及无锡环保局对总排放口废水水质要求，选择生物滤池加反应沉淀的深度处理工艺，并投加絮凝剂等化学工艺。运行两年，结果显示各项指标均能达到一级A排放标准。

篇7

关键词：五万立钢制内浮顶原油储罐 组对 焊接 技术难题

1 罐壁加强环板、锥板组对焊接难点技术研究

五万立钢制内浮顶原油储罐罐壁加强环板板与锥板的角度为126.032°，锥板δ=30mm，罐壁加强环板δ=

20mm，首先，二者互成角度组对焊接，增加了组对、吊装难度；其次，二者的焊接量大导致焊接变形大；最后，锥板与罐壁加强环板将承受储罐拱顶的全部重量（266.4t），为保证承重强度，这就对焊接质量必须有更高的要求。因此罐壁加强环板与锥板的外观成型与焊接质量在现实的施工过程中是需要攻克的技术难题。在储罐倒装法施工中，罐壁加强环板与锥板的成型是储罐罐壁成型质量的基础，是影响储罐罐壁椭圆度与垂直度的关键因素。所以，提高罐壁加强环板与锥板的外观成型与焊接质量是建造优质五万立钢制内浮顶原油储罐的必要条件。

经过科学理论研究和实践经验的摸索总结，通过优化罐壁加强环板与锥板的组对工艺，改进焊接工艺这两方面，最终可以圆满的解决以上工程技术难题。

优化组对工艺：制作罐壁加强环板与锥板的组对工卡具，如图1所示，工卡具是采用δ=10mm的Q235B钢板制作而成的辅助筋板，它的预制角度与锥板与罐壁罐壁加强环板板的角度相同，都为126.032°。如图1所示辅助筋板A区域，必须切除，两边切除的长度为30mm，为焊接锥板与罐壁加强环板的内角缝预留施焊空间，保证连续焊接。在罐壁加强环板焊接完成后，将预制完成的锥板均匀分布在储罐基础四周，准备组对锥板。辅助筋板在锥板上2m一块均匀分布，按照设计尺寸在锥板上画好线，然后将辅助筋板与锥板组对焊接，采用单面满焊，5mm的焊角高度，这样既能保证强度，又能为以后的辅助筋板拆除提供方便。辅助筋板与锥板焊接完成过后，将锥板与罐壁加强环板板组对，因为之前辅助垫板的预制角度为126.032°，所以只要辅助筋板与罐壁加强环板板无缝组对，就能完全保证锥板与罐壁加强环板板的角度为126.32°；辅助垫板与锥板的组对尺寸已经按照设计要求尺寸组对焊接，所以只要辅助筋板与罐壁加强环板板无缝组对，就能保证罐壁加强环板板与锥板的组对尺寸。再将辅助垫板与罐壁加强环板之间的焊缝采用单面满焊焊接，5mm的焊角高度。这样，辅助垫板不仅精确的保证了组对角度与尺寸，还在加强环板与锥板之间形成了良好的刚性固定支撑作用，大大减小了锥板、加强环板的焊接变形。综上所述，通过巧妙的设计制造组对工卡具――辅助筋板，圆满的解决了锥板与罐壁加强环板板的组对角度与组对尺寸技术难题，提高了组对质量，为储罐焊接后的良好外观成型打下坚实的基础。

改进焊接工艺：由于锥板与罐壁加强环板板的内角缝与外角缝、锥板之间的对接缝焊接量大，虽然有辅助垫板刚性固定支撑，但是大量的焊接产生的巨大热应力仍然有可能产生焊接变形，所以改进焊接工艺十分重要。首先，焊接采用小电流焊接，多层焊接，降低热输入，减小由于热应力导致的焊接变形。其次，施焊人员沿储罐圆周上均匀分布，都沿同一个方向焊接，分段焊，这样能大大释放焊接应力，减少应力集中，避免由于焊接应力集中导致的焊接变形。采用以上焊接工艺，由于热应力、焊接应力得到了充分释放，降低了内应力，所以焊缝的抗拉强度与承载力得到提高。因此采用这种焊接工艺，不仅能提高储罐外观成型，还提高焊缝质量。

所以，通过以上优化组对工艺和焊接工艺，解决了五万立钢制内浮顶原油储罐锥板与罐壁加强环板板组对难、焊接变形大的技术难题。

2 罐顶组装焊接难点技术研究

五万立钢制内浮顶原油储罐罐顶由双子午线网壳和蒙皮板组成，先进行双子午线网壳的组对焊接，再在双子午线上铺设、焊接蒙皮板。由于罐顶高达12.6m，空间夸度为60m，双子午线网壳为焊接结构，需要一根一根的网杆在高空进行组对焊接，这样的施工条件，风险高、难度大。为解决这一难题，首先在地面上，将网杆进行二接一组对焊接，这样就将高空作业量减少了一半。其次，在网壳主梁方向搭设支撑立柱，辅助网壳主梁的安装焊接。最后，采用移动单组脚手架，可灵活的在罐内移动，施工人员站在脚手架上组对焊接网壳，为保证安全，移动单组脚手架在固定不动的时候，脚手架滑轮必须锁死，同时，在脚手架的四周加上斜支撑固定。双子午线网壳组对焊接完成过后，在上面铺设、焊接蒙皮板，蒙皮板为δ=6mm的Q235B薄板，大面积的薄板焊接会导致巨大的焊接变形，导致罐顶凹凸不平。经过科学理论研究和实践经验的摸索总结，通过以下焊接方法，最终可以圆满的解决以上工程技术难题。首先，焊接蒙皮板的焊工对称均匀分布，先焊接蒙皮板与椎板的搭接缝，再焊接蒙皮板的长焊缝，方向为从四周往罐顶中心焊，即上坡焊，采用分段跳焊500mm（500mm），隔一条长缝，焊接一条，所有的长缝焊接完成后，再焊接短缝。这种焊接方法可以提高蒙皮板外观成型的理由是：第一，最先焊接蒙皮板与椎板的搭接缝，首先从根本上控制住了蒙皮板在焊接过程中向罐顶中心的收缩变形量，其次由于蒙皮板与锥板的搭接缝已经最先焊接完成，在之后的蒙皮板其它焊缝焊接过程中，产生的收缩应力，会渐渐的使蒙皮板紧紧的贴合在双子午线网壳上，形成完美的圆形外观，科学合理的利用应力改善蒙皮板外观成型；第二，采用以上焊接方法使蒙皮板的焊接应力得到有效释放，避免应力集中，在整体上提高了罐顶的外观成型质量。

3 罐壁板、浮船组装焊接难点技术研究

由于五万立钢制内浮顶原油储罐采用倒装法施工，所以只能在储罐罐壁的外坡口采用自动焊焊接，罐壁的内坡口采用手工电弧焊焊接。相比自动焊，手工电弧焊焊接效率低下，焊接合格率不高，且在储罐内部施焊，烟尘较大，危害施工人员身体健康；其次，储罐在外焊缝焊接完成后，必须在罐内坡口进行清根打磨，且工作量巨大，严重制约整体施工进度。为了提高焊接效率与焊接质量，减小清根打磨工作量，降低焊接烟尘、打磨粉尘对施工人员的身体危害，将储罐壁板环缝、立缝坡口比例改为：内δ/3，外δ/7的坡口比例，相对于传统的内δ/5，外δ/5坡口比例，首先，这样大大减少了罐内手工电弧焊焊接量，增加了罐外自动焊焊接量，提高了焊接效率与焊接合格率，减小了罐内焊接烟尘对施工人员的伤害；其次，这样也大大降低了罐内清根打磨的工作量，提高了施工效率，减小了打磨粉尘对施工人员的伤害。

需要注意的是，储罐自动焊焊机是安装在罐基础的支架轨道上运行，所以在安装支架轨道的时候一定要保证自动焊焊机轨道的水平度，才能保证自动焊焊枪在焊接过程中准确的对准储罐焊缝施焊，不偏离焊道。

浮船的组装焊接，需要科学合理控制浮船的严密性和外观成型，在组焊边缘船舱的时候，一定要在船舱底板上画出船舱桁架、隔板、环板的位置，这些地方的底板焊缝焊接完成后，马上进行真空严密性试验，否则，安装船舱桁架、隔板、环板之后，这些地方的船舱底板焊缝就无法进行真空严密试验，出现“盲区”，甚至导致渗漏的发生，严重影响储罐整体质量。单盘浮船与边缘船舱之间单盘边缘板在二者组装焊接完成后组装焊接，这样随着单盘边缘板焊接的进行，产生的焊接应力会使整个单盘浮船出现“紧绷”状态，大大减小单盘浮船的凹凸变形，达到良好的外观成型效果，科学合理的利用应力改善浮船外观成型。

4 结论

在五万立钢制内浮顶原油储罐的施工过程中，尽管遇到了各种组对，焊接难题，但是通过科学的理论研究和现实的不断实践，总结经验，不断探索研究，攻克了一系列的五万立钢制内浮顶原油储罐的施工难关，取得了显著的科技成果，在今后的工程建设中具有指导意义。

参考文献：

[1]张莲芳，宋淑云.原油储罐安全分析及预防措施[J].石油化工安全环保技术，2008（06）.

篇8

【关键词】真空压力整浸；高压电机；VPI绝缘缺陷；局部处理

1.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的必要性

采用少胶VPI整浸工艺F级绝缘高压电机绝缘损坏后，即使这些6kV伏高压电机的绝缘损坏部位面积不大，只是某线圈的局部绝缘裂纹、破损或击穿，但是采用传统的局部绝缘补强处理技术或局部线圈更换处理技术，却不能保证其长期安全稳定运行，最后不得不对其绕组进行全部更换。

在少胶VPI整浸工艺高压电机日渐普及的行业大背景下，高压电机运行、检修企业将面临越来越多的少胶VPI整浸工艺高压电机绝缘缺陷修复问题，采用绕组整体更换方式显然不是经济的修理方式，有必要研究、探索一种安全、可靠的少胶VPI整浸工艺高压电机绝缘缺陷局部处理技术，以大幅度降低检修成本，提高检修效率。

进行少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘局部处理，应该从线圈绝缘材料、绝缘结构和工艺过程三个方面考虑。

2.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方案设计

2.1 主绝缘设计

对地绝缘材料选用苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司生产的JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带，该云母带以云母纸为基材，以电工用无碱玻璃布和聚酯薄膜为补强材料，采用F级耐热型环氧胶粘剂，机械强度、电气性能和柔韧性较好，适用于大中型高压电机的对地绝缘,其主要参数为：

标称厚度(mm)：0.13；云母含量(%)：120±10；玻璃布定量：(g/m2)20±2；薄膜定量：(g/m2)30±6；胶粘剂(%)：7-11；挥发物(%)：≤1.5；介电强度(Mv/m)：≥40；拉伸强度：(N/10mm)≥100。

对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，综合考虑机械因素、历次耐压试验的累计效应、绝缘分散度、正常运行条件下的年平均老化速率等因素后，其单边绝缘厚度估算公式为：

(2.1)

式中：UN为额定电压(KV)；

Kr为预防性试验电压倍数，一般取1.5

为历次耐压累积效应系数

为分散度，一般6KV以上取0.1,6KV及以下取0.15

为平均老化速度指数，发电机取0.02，电动机取0.03

T为运行年限，发电机取30年，电动机取20年

Eb为击穿场强(KV/mm),计算时一般取24KV/mm

为考虑机械因素所要求的附加厚度，一般取0.5mm

少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，其单边绝缘厚度设计计算如下。

少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈工厂耐压试验电压UT为：

UT=2.75UN+4.5=2.75×6+4.5=21(kV)

(2.2)

假定所选绝缘厚度为3毫米，则外施场强E=UT/3=7(kV/mm)

(2.3)

查图2.1可知历次耐压累积效应约为0。

由此可计算少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，其单边绝缘厚度为：

1.5×6/[(1-0.15)×10-0.03×20×24]+0.5= 9/[0.85×10-0.6×24]+0.5≈2.26(mm) (2.4)

假定假定所选绝缘厚度为2毫米，则外施场强

E=UT/2=10.5(kV/mm)　 (2.5)

查图2.1可知历次耐压累积效应约为0.007。

由此可计算少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，其单边绝缘厚度为：

1.5×6/[(1-0.157)×10-0.03×20×24]+ 0.5=9/[0.843×10-0.6×24]+0.5≈2.28(mm)

(2.6)

故少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，其单边绝缘厚度取2.3毫米足够，考虑检修绝缘裕度，其单边绝缘厚放大至3毫米。

对选定绝缘材料及其厚度的估算验证：

对地绝缘材料选用苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司生产的JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带，且单边绝缘厚度取3毫米时，在检修现场手工包绕并经VPI固化后绝缘厚度为：3×0.8=2.4(毫米)，其介电强度为：2.4×40×1000/1000=96(千伏)，计及手工包绕不规则率50%则其介电强度不小于：96×50%=48(千伏)

远大于线圈修复后耐压试验值21千伏，绝缘材料选型及厚度计算满足要求。

2.2 匝间绝缘设计：

由宁波工程学院电子信息工程学院包蕾已《高压电机定子绕组绝缘结构设计》可知：在过电压陡波的作用下，相端首匝将出现最大的过电压Us(幅值)，所以设计时匝间绝缘的冲击击穿电压应高于Us。

(2.7)

式中：Uc为冲击过电压，一般取3.5UN(KV)；

为陡波经过线圈一匝所需时间，=2L/V()，其中V为绕组槽部波速m/,L为铁芯长(米)，,指定子绕组对地绝缘单边厚度，hs指定子槽深(毫米)，bs指定子槽寛(毫米)。

Tf为冲击过电压波前时间，一般取1.5

对于少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈，其冲击过电压UC为:

UC=3.5UN　=3.5×6=21(千伏)

在过电压陡波作用下作用下，相端首匝出现的最大过电压US为：

US=UC×t/Tf=21×t/Tf(千伏)

t=2L/V(微秒)

式中V为绕组槽部波速(米/微秒)，L为铁芯长(米)，V=0.25×1000×，是定子绕组对地绝缘单边厚度，为3毫米，hs是定子槽深(毫米)，bs是定子槽宽(毫米)。

对少胶VPI整浸工艺6千伏电机，其绕组槽部波速

V=0.25×1000×1.732×=433× Tf取1.5微秒，则US为：

US=21×〔2L/(433×)〕/1.5≈0.06467L ×hs/(千伏)

(2.8)

Usmax=0.35UN=2.1(千伏)

少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈匝间冲击击穿电压在0.06467L×hs/(千伏)与2.1千伏之间。

由上述计算可知：少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈匝间最大过电压的幅值一般不超过2.1千伏，据此可采用JF-6650(NHN)型聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料作为匝间绝缘恢复包绕用绝缘材料，其主要机械、电气性能如下：

标称厚度(mm)：0.15±0.02　标称定量(g/m2)：155±25

拉伸强度(N/10mm)：

纵向：≥120

横向：≥80

击穿电压(kV)：≥8

2.3 防电晕措施

在槽内喷JF-134型低阻防晕漆，在绕组的槽内部分包绕JF-CT(V)08×20型低阻防晕带，其表面电阻为4.0×102－9×103Ω；端部采取如图2.2的防晕措施，JF-CT(V)08×20型低阻防晕层与JF-SC(V)14×20型高阻防晕层搭接20～30毫米，高阻防晕层一直延伸至线圈端部的引线处，JF-SC(V)14×20型高阻防晕带的表面电阻为1.0×1010－10×1012(±10%)Ω；在端部异相间及固定件间，一方面保持端部斜边间隙在9毫米左右，另一方面端部的固定采用涤玻绳捆扎，将涤玻绳刷上高阻漆，使其与端部绝缘粘结良好以消除涤玻绳处起晕。

3.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的实践

3.1 故障及处理情况简介

某发电公司一台高压给水泵电机发生了单相接地故障，对该电机解体后，发现其4：45处一匝线圈的首、尾端端部各有一个绑扎带断裂，其断茬为旧茬。

疑该电机在真空加压浸渍前曾处理过，拆开其端部连接后，用5000V兆欧表测其对地绝缘为零，电机定子线圈其它部分对地绝缘在90兆欧以上。

2月15日，在某电机修理厂，采取措施抬起该线圈尾端上层边一毫米左右，其对地绝缘升至90兆欧以上，判断该线圈上层边在尾端近槽口部位接地。某电机修理厂认为这种情况无法处理，只能更换整个电机定子线圈，需费用50万元，工期47天。

该电机无备件，这就意味着：某发电公司#1机组锅炉高压给水泵将有至少五十天无备用泵，这期间，运行泵一旦跳闸，机组将非计划停运，一次非计划停运的直接经济损失是十万元以上，再加上调度电量考核和少发电量利润损失，间接损失不下百万元。

考虑到这一情况，基于已有的6KV电机VPI绝缘缺陷局部修复设计方案，本着探索、尝试的目的，一方面安排电机修理厂按原计划联系线圈供应商预订绕组铜线，并嘱咐暂且不要拆除绕组。

另一方面征得发电公司主管领导同意对该电机进行局部绝缘修复尝试。并与电机制造厂联系，说明用户希望进行局部绝缘修复尝试，得到电机制造厂售后服务经理的支持。然后就尝试电机VPI绝缘缺陷局部处理的想法与电机修理厂厂长进行沟通，阐述少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘损坏后进行局部修理尝试的经济意义，得到电机修理厂的积极配合承诺。

2月20日某电机制造厂安排线圈车间技师一名赶到发电公司，带其一起到电机修理厂，对接地线圈采用传统吊把工艺试抬，抬不动，按照已设计的6KV电机VPI绝缘缺陷局部修复设计方案，首先用丙酮、甲苯、无水乙醇等有机溶剂，对接地线圈进行浸润，改变故障线棒对铁芯的牢固粘结力，然后将电机定子推进烘房加热至130度左右。

2月21日早晨8点，把该电机在烘房内整体加热至130摄氏度，将其推出烘房后用吊把工艺试抬故障线圈上层边，抬不动，在线槽内喷洒丙酮浸润后，对接地线圈单独用直流焊机通电加热至130摄氏度，然后再抬，稍有松动，一端抬起两三毫米后，用不锈钢圆钢(直径8毫米)做一字型楔形专用工具，长1.5米左右，楔形前端厚度2毫米，尝试将其逐渐打入上下层线圈之间的垫条上部，在楔形专用工具将近到达线圈另一端时，注意别顶坏另一端线棒端部绝缘，打通后，抽出专用工具，在其下面加垫长锲形垫条，然后再逐渐打入专用工具，这样反复几次，直到线圈离开槽口为止，期间用点式红外测温仪监视缺陷线圈绝缘表面温度，若线圈温度低于130度，停止专用工具打入操作，及时用直流弧焊机对故障线圈加热升温。

至12时左右该接地线圈上层边被抬离线槽，用锋利的割刀小心刨开绝缘损坏处的线圈绝缘层(注意不要划伤线匝表面绝缘)，发现接地点位置在其尾端距槽口大约2厘米处的右侧面，约4平方厘米左右的绝缘层已碳化变黑(见图3.3少胶VPI整浸工艺线圈绝缘刨开后照片)。

测量该电机参数如下：定子铁芯长L为0.9米，槽宽bi为20毫米，槽深hs为80毫米，单边绝缘厚度3毫米，计算其线圈首端匝间过电压为：

US=21×[2L/(433×)]/1.5≈0.06467 L×hs/(千伏)≈1.041(千伏)

用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维复合材料对接地部位匝间绝缘进行加强能够满足要求。

主绝缘包绕JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带层数为：

3/0.13=23(层)，半叠包层数为11.5层，按12层考虑。

剥离该线圈上层边槽内部分全部绝缘，并且在该上层边的伸出槽口部位多剥离7厘米以上、清理碳渍、用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维复合材料对接地部位匝间绝缘进行包绕加强，然后在线圈温度保持90摄氏度条件下，开始包绕JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带：云母带半叠包12层，热缩带半叠包一层。云母带包绕过程中一定要密实，并用干净手将其捋平时，两端与原绝缘接口部位延伸多包10厘米，并用递减法多包三层。在槽内喷JF-134型低阻防晕漆，在绕组的槽内部分包绕JF-CT(V)08×20型低阻防晕带，分别在其端部采取如图2.2所示的防晕措施，JF-CT(V)08×20型低阻防晕层与JF-SC(V)14×20型高阻防晕层搭接20～30毫米，高阻防晕层一直延伸至线圈端部的引线处，将线圈加热至130度后，槽口加薄环氧树脂板引导，用橡皮锤将垫着树脂板的线圈整形，然后嵌到槽内。为检测修复后的线圈运行温度，在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个。槽口加槽锲固定，待线圈冷却后做匝间绝缘试验，合格后，用银焊焊接线圈拆开的断口后，半叠包绕云母带12层，高阻防晕带一层，接口处两端多包绕5厘米左右。至晚上21点左右处理好，然后将电机定子推入烘房做干燥处理。

2月22日上午，对该电机定子推出烘房，降至室温后，测直流电阻合格，测绝缘100兆欧、吸收比2.4，开始做直流耐压试验(具体方法介绍见3.3直流耐压试验)，在打压至直流1万5千伏时约维持两秒钟后击穿，检查发现位于处理线圈隔一槽的4：15处又一线圈上层边击穿。

将该线圈首尾用火焊加热解开后，用直流弧焊机加热至130度，抬起该线圈，其接地点位于尾端距槽口约1.5厘米处线圈右下部，接地点有小米粒般大小，重复上述剥离槽内主绝缘、修复匝间绝缘、修复主绝缘、采取防晕措施程序，至21时左右该线圈绝缘处理好，为检测修复后的线圈运行温度，下线前亦在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个，对该线圈做直阻及匝间绝缘试验合格，首尾端焊接并做绝缘修复处理后，再次推入烘房干燥。

2月23下午，测电机定子整体绝缘100兆欧、吸收比2.4，做直流耐压试验时，在1万5千伏维持5秒左右5：15处又有一线圈在尾端上层边上部槽口部位接地，接地点同样只有小米粒般大小。2月24日，将接地线圈抬出又一次重复上述剥离槽内主绝缘、修复匝间绝缘、修复主绝缘、采取防晕程序进行绝缘修复处理，为检测修复后的线圈运行温度，亦在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个。

至此，接二连三的发生原来完好线圈耐压试验时击穿问题，并且从击穿现象看，似乎是修好一个线圈后，相对薄弱的附近线圈又击穿，难道真的是VPI绝缘线圈不能局部修复吗？难道是在修复绝缘过程中损伤了临近线圈的绝缘吗？

仔细观察后来两个故障线圈的位置和击穿特点发现：

故障的两个线圈与原故障线圈隔一个线圈，而吊把工艺抬起故障线圈过程中，变形最大部位是故障线圈的端部，能够引起绝缘皲裂的部位应该是故障线圈的端部或者是故障线圈所在的另一槽下层边槽口附近，不会引起隔槽线圈故障；

后来故障线圈的故障点特征很相似，均表现为小米粒般大小绝缘直流耐压击穿故障特征，与绝缘皲裂的裂缝击穿明显不同。

怀疑试验超压，导致耐压试验时，绝缘相对薄弱线圈的相对薄弱部位被击穿，若这样试验下去，将无休止的频繁出现新的故障线圈，并且用6KV电子式直流兆欧表也间接证明了这一怀疑是正确的。

为避免再次出现超压击穿，要求电机修理厂借来经校验指示正确的直流高压表替换原来指示有误的直流高压表，同时为避免旧槽锲油污影响绝缘，退出整台电机旧槽锲，用毛刷蘸甲苯清洗定子槽部，并将定子推入烘房干燥24小时后，安装新的环氧树脂槽锲。

2月25日，直流耐压试验装置对电机直流耐压合格，并且发现由于试验失误，原来的直流耐压值实际超压约6000伏，也就是说，修复后的线圈承受了15000+6000=21000 (伏)的直流耐压考验，一个失误的试验无意中对修复线圈做了一次高达21000伏的超压击穿试验，证明该绝缘结构能够承受至少21000伏的直流耐压试验。

将电机定子清洁后，按照原设计方案用JF-9960环氧亚胺无溶剂浸渍树脂进行VPI整浸处理，以加强绝缘修复线圈的电气绝缘强度和机械强度。

冷却后按照预防性试验规程的更换局部线圈标准做直流电阻、直流泄露和交流耐压试验合格。

回装电机，同时对冷却器端面堆焊，上车床车平修复试压，打压至0.75MPa时，后端盖一焊缝漏水，焊补后打压合格。

电机组装后，对电机进行空载试验，振动、线圈温度及轴瓦温度均合格。

修复后实物图见图3.6-3.9。

3.2 耐压试验及试运

按照预防性试验规程的规定：交流电机在大修或局部更换绕组后，应进行2.5Un的直流耐压试验。该电机在绕组绝缘局部修复后，比照交流电动机更换绕组后的试验标准，进行2.5Un直流耐压试验。实验报告如表3.1。

对试验结果进行判断，泄露电流在8微安以下，合格。

2月26日，电机回装完毕，空试合格。

该电机绝缘局部处理后，总的预防性试验试验报告及试运行记录如表3.2-3.7。

该电机投运后，满负荷运行，处理过的三个定子线圈温度为39度，与电机其他测点温度38-40度相近，电流150A左右，与处理前运行电流一样，最大振动3丝，符合要求。

至此，从15日发现定子线圈上层边接地到三个绝缘薄弱点全部处理完毕，历时11天，花费人工，机械及材料费合计不到2.5万元。比绕组整体更换方案节约时间36天，节省费用四十七万元，若刨除初次修复，探索修复方法、制作修复专用工具及修复过程中，由于试验失误，多修复两个线圈的时间和费用，单个故障点的修复时间对于熟练的线圈修复技工和电机拆装工人来说三天足够，所花费用不会超过1.5万元。

该电机至今已运行近二年，运行状况良好，此后电机修理厂又运用此方法修复6kV　780KW磨煤机电机一台，运行状况良好。

4.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的局限性

实践证明，对少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘缺陷用VPI整浸工艺进行局部处理是可行的，质量也是有保障的，能够通过《电力设备预防性试验规程》中高压电机局部更换线圈的预防性试验要求，即直流1.5万伏和交流9千伏耐压1分钟的严格考验，其处理费用和处理时间都会大大减少，对于单故障点采用局部处理的办法，在工具、材料、人员均符合要求的情况下，只需4小时左右，加上电机拆装时间也不会超过一天，花费在1万元以内，与更换电机整体线圈相比，其检修时间是整体绕组更换的二十分之一到三十分之一，其检修费用是整体绕组更换的二十分之一左右，节约了大量人力、财力和时间。

“少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈缺陷用VPI整浸工艺进行局部修复方法的成功实践”打破了高压电机修理领域“少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈绝缘一旦损坏，就必须更换整套定子线圈的定论”，为该类型高压电机使用企业和电机修理企业节约了人力、物力、财力，实现了双赢，推广前景广阔。

但是该方法也有其局限性，那就是只能对VPI绝缘定子绕组上层边和端部绝缘缺陷进行处理，不能对少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈下层边绝缘缺陷进行有效处理，这是由少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈云母和环氧树脂绝缘材料的机械、电气特性所决定的。因此，今后高压电机绝缘材料研发、绝缘结构设计及高压电机检修行业应在充分考虑材料抗振、耐磨、耐潮湿、耐高温、高绝缘强度的前提下，关注电机绝缘结构一旦损坏后的可快速修复性，高可靠性前提下的可快速修复性应该是未来电机绝缘材料及绝缘结构的研究方向之一。

参考文献

[1]包蕾.高压电机定子绕组绝缘结构的设计[J].硅谷,2008, 9:16-17.

[2]清华大学,西安交大合编.高电压绝缘[M].

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关键词：电涡流；传感器；探头；前置放大器

中图分类号： TP212.9 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）20-187-2

0 引言

在笔者所在单位大空分空气透平压缩机、天然气转化制甲醇合成气压缩机，低密度聚乙烯循环气压缩机等大型旋转机械上都使用本特利电涡流传感器来测量压缩机的轴的位移、振动及转速等，本文说明了电涡流传感器的构成及工作原理，介绍其在大型旋转机械设备监测中的应用、安装方法并总结常见故障。

1 本特利监测系统结构

1.1 本特利电涡流传感器的构成

电涡流传感器系统由三个部分组成，分别是传感器探头、延伸电缆、前置放大器。传感器探头内部含有一个线圈，探头的端部由聚苯撑硫（PPS）材料组成，线圈被厚实的封装到探头的端部，探头壳体材料为不锈钢，线圈与75欧姆宽带同轴电缆相连，同轴电缆中心是导体芯，有中心向外展开依次为绝缘层、内屏蔽层、外屏蔽层（网状屏蔽层）和外护套，内屏蔽层和线圈相连，外屏蔽层不和线圈相连，延伸电缆同样为同轴电缆，两端的接头分别与探头和前置放大器相连接。前置器是一种内部装有振荡电路和调制解调器测量电路的密闭金属盒，接收电涡流传感器和延伸电缆的信号，需要给前置器的电压VT端和公共端COM端输入-17.5VDC～

-26VDC的驱动电压。前置器的VOUT端为输出端。传感器系统的结构构成图如图1所示。

1.2 本特利监测系统结构组成

监测系统由电涡流传感器系统，3500监测模块组成，其中前置器接收由探头和延伸电缆传输的信号，并将其转换为3500监测模块接收的电压信号，通过内部逻辑运算，向各保护装置（DCS和SIS）送出模拟量和数字量信号。3500系统模块组件如图2所示。

1.3 电涡流传感器工作原理

电涡流传感器是一种相对式非接触传感器，前置器的振荡电路产生的高频振荡电流流入探头内部线圈，线圈中便会产生交变的磁场，当被测金属转轴靠近这一交变磁场，就会在转轴表面产生感应电流，同时，该感应电流也产生一方向与探头内部线圈方向相反的交变磁场，两个磁场相叠加，将改变线圈的阻抗。该线圈阻抗可近似看成是探头顶部到金属表面间隙的单值函数，即两者之间成正比例关系。当探头与被测金属物体表面间隙最小时，线圈阻抗最小，反之，线圈阻抗最大。通过前置器调制解调电路检测探头线圈的阻抗变化，再经放大电路将阻抗变化量变换放大，输出正比于探头与被测导体表面之间的距离的电压信号。

2 电涡流传感器探头的安装

在安装过程中应注意以下事项：①两探头之间的距离；②探头与安装面之间的间隙；③轴的最小直径应符合要求；④金属转轴表面应光滑无毛刺。

2.1 轴位移探头的安装间隙的锁定

机组的轴都有一个适当的允许的轴向窜量，机组运行时，当工艺条件或机组设备自身原因造成轴被推向一端时，轻则损坏推力瓦，重则损坏压缩机，造成事故，因此用轴位移的大小反映轴偏离中心的间隙量的大小。这里轴位移的零点（基准点）定在轴窜动量的中间位置。

位移探头安装前，应由设备专业人员把轴调到窜动量的中间位置。再安装探头，首先将探头在安装孔内旋到探头测量面与被测面大约1mm的距离（用塞尺测量），然后将探头，延伸电缆和前置器相连接，送上电源，用万用表测量前置放大器VOUT 和COM端之间的输出电压值，慢慢旋动探头，观察万用表输出，当输出电压调整到-9V即零点基准电压时旋紧探头锁紧螺母，固定探头。

备注：轴振动和转速电涡流探头的安装间隙的锁定方法参考轴位移探头间隙锁定方法。

2.2 延伸电缆的安装

延伸电缆作为连接探头和前置器的中间部分，是电涡流传感器的一个重要组成部分，所以延伸电缆的安装应可靠，使用过程中不易受损坏，当应用在高温环境时，优先选用铠装，大温度范围延伸电缆，探头与延伸电缆的连接处应锁紧，接头用热缩管或绝缘胶、四氟带等包裹好，这样可以避免接地并防止接头松动。在盘放延伸电缆时应避免盘放半径过小而折坏电缆线。一般要求延伸电缆盘放直径不得小于55mm。

注意：探头安装固定好后必须将在大盖之内的电缆布好线并固定，防止压缩机主轴在高速旋转时将电缆绝缘破坏，电缆出机壳的孔必须进行密封，以防止压缩机壳体内油泄露，顺着延伸电缆进入到电缆连接金相接头和前置器接线箱内，而可能造成前置器的稳定性下降，延伸电缆的穿线管一般从前置器接线箱下部进入接线箱内。

2.3 前置器的安装

前置器是整个传感器系统的信号处理部分，前置器的安装环境要求比探头的安装环境要求更高，需将其安装在远离高温环境，周围应干燥，无腐蚀性气体，振动小的场合。前置器的安装有两种方式，它既可以采用导轨安装，也可以采用面板安装，两种形式的安装基板均具有电绝缘性，不需要独立的绝缘板，但在安装时需注意前置器壳体金属部分不要同前置器安装盒或大地再次连接，否则，可能导致不同地电位引起的电势差，对测量带来较大误差，允许在同一个盒内装有多个前置器，以降低安装成本。

3 常见故障及处理方法

压缩机振动，位移与转速的测量对于压缩机组的稳定运行至关重要，其常见的故障有以下几方面：

3.1 探头的安装质量引起的故障

当探头安装好后，探头锁紧螺母未完全紧固到位，导致探头测量值变化较大；延伸电缆中间接头松动，有油污或接触不良；前置器连接接头松动等原因都会引起测量值不准确。处理方法：重新紧固探头锁紧螺母；在切除联锁后将探头延伸电缆的中间接头的油污及杂质处理干净后重新连接中间接头并紧固。

3.2 系统故障

3.2.1 传感器系统故障

①传感器系统接线松动（前置器接线端子，3500系统卡件接线端子松动）。

处理方法：解除联锁，将接线端子紧固。

②延伸电缆破皮，线路屏蔽接地。

处理方法：查找破损处，用绝缘胶布将破损处包好，避免信号干扰。

③探头引起的故障。

处理方法：观察探头端面是否有磨损或碰撞的痕迹，用万用表测量探头本体电缆导体芯与接头锁扣的阻止，若不在规定范围内，则更换探头。注：本特利不同规格的电涡流传感器其探头阻值特性不同。

④延伸电缆引起的故障。

处理方法：用万用表测量延伸电缆内芯与内芯，外芯与外芯阻止，若阻止不在规定范围内，则考虑更换同型号的延伸电缆。注：本特利不同规格的电涡流传感器其延伸电缆阻值特性不同。

⑤前置器引起的故障。

处理方法：前置器供电正常时将延伸电缆与前置器脱开，用万用表测量前置器的输出电压，如无变化，则更换前置器。

3.2.2 供电系统故障

电源系统24VDC供电故障。

处理方法：用万用表测量24VDC输出电压是否正常，如不正常，检查或更换24VDC电源模块。

3.2.3 本特例3500系统卡件故障

处理方法：观察系统卡件的状态指示灯或利用系统诊断软件进入组态查看，判断故障类型，予以解决。

4 结论

本特例电涡流传感器系统应用在大型机组上，运行至今，故障率极低，说明了其技术的成熟与可靠，而作为自控人员，必须在平时的巡检中，认真、仔细巡检，发现问题及时解决，这样，才更能更好地保证大机组的稳定运行。

参 考 文 献

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【关键词】电动机；控制规律；工作原理；方法；步骤

在一些机械加工工厂中，金属切削机床是机械制造业中的主要技术装备，约占全部设备的60%以上，而且种类繁多。因此熟悉各机床电气控制的原理和特点，掌握分析一般生产机械电气控制的方法，培养分析与排除电气故障的能力，是电气自动化专业的学生必备的一项专业技能。所以在《工厂电气控制》这门课程中，大部分内容就是针对常用的机床电气控制进行讨论和分析。其目的不仅是要学生掌握某一具体设备，更为重要的是要掌握分析一般生产机械电气控制的方法、培养分析与排除电气设备故障的能力。因此，就需要总结出电动机电气控制线路的基本控制规律，从而进一步分析复杂的机床电气控制电路工作原理，并举一反三，达到分析与排除电气设备故障的目的。

1、电动机的基本控制规律

1.1电动机的起动控制

电动机起动有直接起动、降压起动两种形式；对应的控制电路有定子串阻降压起动控制电路 、 自耦变压器降压起动控制电路 、 Y- 降压起动控制电路和绕线式异步电动机转子串电阻降压起动控制电路等

1.2电动机的制动控制

有能耗制动、反接制动和回馈制动。反接制动和能耗制动用于快速停车，回馈制动用于下放重物。

1.3电动机的运动形式

有点动、单向连续运转和可逆运转，对应的控制电路有自锁控制电路、互锁控制电路、行程控制电路、多地控制电路和顺序控制电路等。

2、机床电气控制线路分析的主要内容

2.1主电路分析

2.1.1准备工作

先了解机床基本结构、运动情况、工艺要求和操作方法，以期对机床有个总体认识。进而弄清机床对电力拖动的要求，为阅读电路做准备。

2.1.2阅读主电路，根据主电路的接线形式确定电动机台数及作用，结合加工工艺要求分析电动机的控制内容，包括起动方法，是否正反转、采用何种制动方式等。

2.2控制电路分析

以机床工艺要求为线索，一个环节一个环节地去分析各台拖动电动机的控制电路。分析控制线路最基本的方法是“找线圈回路法”。先找出主电路中控制各电动机的接触器，逐一找出控制电路中对应接触器的线圈所在回路，利用前面学过的电动机基本控制规律的知识，按功能不同将控制线路分解为一个个基本控制电路，“化整为零”来分析控制方法和工作程序。但要注意结合机床的机电液配合情况。

2.3辅助电路分析

辅助电路包括主要电源指示、照明和故障报警等部分，它们基本上是由控制电路中的元件来控制的，所以在分析辅助电路时，还需要对照控制电路进行分析。

2.4联锁及保护环节的分析

机床对于安全性及可靠性有很高的要求，所以还在控制线路中设置了短路保护、过载保护和超行程限位保护环节等保护措施和必要的电气联锁环节。

3、机床电气控制线路工作原理的分析方法

机床电气控制线路分析方法可分为五步：

第一、认识电路图中各元件的图形符号和文字符号，找出对应元件的名称；

第二：熟悉各控制设备的工作原理及触头的原始状态；

第三、分析本电路的控制目的和控制方法；

第四、按操作后的动作流程来分析整个动作过程。比如从合闸到按下起动按钮之后各元件的状态变化到最后电动机起动运行整个动作过程分析；

第五、假设多种故障线路，通过分析各种故障现象来进一步提高读图能力。

4、机床电气控制故障分析与检查步骤

4.1了解情况

为准确分析和处理故障，应该先向操作者详细了解故障发生的经过及情况，有哪些故障现象出现。

4.2分析故障现象

从电气控制电路图上，根据故障现象进行逻辑推理，找出故障发生的可能范围。

4.3直观检查

根据分析找出故障的可能范围进行一般性外观检查，看接线端是否松动，线圈是否烧坏，触点有无粘连，电器运动部件是否卡住，熔断器是否熔断等。在外观检查发现不了故障时，则可进一步通电检查。观察各电器动作顺序是否正确。

4.4仪表检测