【摘? 要】在一起干式除渣系統(tǒng)輸送鏈斷鏈事故原因分析過程中，對輸送鏈打滑回路存在若干問題的研究，并提出解決方案，詳細闡述了光電開關在輸送鏈打滑回路中的應用及直流24V光電開關帶載能力問題，經(jīng)過打滑回路改造徹底解決打滑保護拒動問題，保證干式除渣系統(tǒng)安全可靠運行。

【關鍵詞】打滑;光電開關;帶載能力

2012年1月15日某電廠干式除渣系統(tǒng)輸送鏈發(fā)生斷鏈事故，輸送鏈設置斷鏈、打滑保護，斷鏈保護由于設置不合理導致保護拒動，打滑保護由直流24V光電開關加24V直流中間繼電器構成，回路存在嚴重缺陷。

1 原因分析

輸送鏈原有打滑回路采用直流24V光電開關檢測輸送鏈電機軸部感應裝置完成，直流24V光電開關輸出端接直流24V中間繼電器K1，K1兩常開接點一個接通跳閘中間繼電器K12，一個向DCS分散控制系統(tǒng) DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM發(fā)輸送鏈打滑信號。原回路中存在的問題有：

（1）輸送鏈運行中，輸送鏈電機軸部感應裝置勻速轉(zhuǎn)動，光電開關呈周期性導通狀態(tài)，理論下光電開關輸出端負載K1應在勵磁、失磁狀態(tài)間不斷轉(zhuǎn)換，跳閘回路與信號回路頻繁接通。

（2）在對打滑回路進行反復試驗中，測得直流24V光電開關導通狀態(tài)下輸出端電壓在14.6～18.1V間波動，而24V直流中間繼電器動作電壓大于等于19.2V，導致光電開關導通時直流中間繼電器K1無法動作，打滑保護無法啟動。

（3）依照原打滑保護回路，當輸送鏈正常停運時，直流24V光電開關處于輸送鏈電機軸部感應裝置感應區(qū)內(nèi)，光電開關導通，跳閘回路持續(xù)接通，輸送鏈將無法正常啟動。

原輸送鏈打滑保護在設計初期未充分考慮直流24V光電開關帶載能力差的因素，在回路設計上欠缺考慮，致使打滑保護長期失效。

2 解決方案

2.1 光電開關簡介

光電開關（光電傳感器）是光電接近開關的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。[1]

多數(shù)光電開關選用的是波長接近可見光的紅外線光波型。光電開關一般分為（1）漫反射式光電開關：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測物體經(jīng)過時，物體將光電開關發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關就產(chǎn)生了開關信號，當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時，漫反射式的光電開關是首選的檢測模式;（2）鏡反射式光電開關：它亦集發(fā)射器與接收器于一體，光電開關發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡反射回接收器，當被檢測物體經(jīng)過且完全阻斷光線時，光電開關就產(chǎn)生了檢測開關信號;（3）對射式光電開關：它包含了在結構上相互分離且光軸相對放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進入接收器，當被檢測物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時，光電開關就產(chǎn)生了開關信號，當檢測物體為不透明時，對射式光電開關是最可靠的檢測裝置;（4）槽式光電開關：它通常采用標準的U字型結構，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時，光電開關就產(chǎn)生了開關量信號，槽式光電開關比較適合檢測高速運動的物體，并且它能分辨透明與半透明物體，使用起來安全可靠;（5）光纖式光電開關：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導光線，可以對距離遠的被檢測物體進行檢測，通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。[2]

2.2 方案一

（1）在光電開關直流24V電源處串入輸送鏈運行接點，輸送鏈運行時打滑保護投入運行，停運時打滑保護同時退出運行。

（2）為了增加直流24V光電開關帶載能力，在光電開關輸出端加裝三極管信號放大回路，保證輸出端有足夠帶載能力。

（3）將直流中間繼電器K1更換為直流時間繼電器，增加一定延時，躲過輸送鏈正常運行時光電開關處于電機軸部感應裝置感應區(qū)內(nèi)的固有時間，避免了跳閘回路與信號回路頻繁接通現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）由于改造后在光電開關電源端串入輸送鏈運行接點，當輸送鏈因打滑跳閘時，光電開關在輸送鏈跳閘時同時失電，時間繼電器失磁，至DCS打滑信號無法保持，不利于運行人員事故分析，因此需增加信號繼電器，保證打滑信號持續(xù)穩(wěn)定上傳DCS。

2.3 方案二

（1）將原有直流24V光電開關更換為交流220V光電開關，從根本上解決光電開關帶載問題。

（2）在光電開關交流220V電源處串入輸送鏈運行接點，輸送鏈運行時打滑保護投入運行，停運時打滑保護同時退出運行。

（3）將直流中間繼電器K1更換為交流220V時間繼電器，增加一定延時，躲過輸送鏈正常運行時光電開關處于電機軸部感應裝置感應區(qū)內(nèi)的固有時間，避免了跳閘回路與信號回路頻繁接通現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）由于改造后在光電開關電源端串入輸送鏈運行接點，當輸送鏈因打滑跳閘時，光電開關在輸送鏈跳閘時同時失電，時間繼電器失磁，至DCS打滑信號無法保持，不利于運行人員事故分析，因此需增加信號繼電器，保證打滑信號持續(xù)穩(wěn)定上傳至DCS。

經(jīng)過多次反復試驗與理論研究，結合現(xiàn)場實際運行情況，方案一中三極管信號放大回路受安裝位置限制無法實施，且直流24V光電開關經(jīng)三極管信號放大回路后輸出信號需經(jīng)長距離輸送至控制箱內(nèi)，可靠性大打折扣;方案二將原有直流24V回路全部拆除更換為交流220V回路，直流24V光電開關與直流24V中間繼電器更換為交流220V光電開關與交流220V時間繼電器，雖回路變更較大，且元件更換較多，但可從根本上消除上述缺陷，保證打滑保護可靠運行，因此現(xiàn)場采用方案二對回路進行改造。

2.4 現(xiàn)場調(diào)試

打滑保護回路改造完成后，需對光電開關與輸送鏈電機軸部感應裝置位置合理設置，使光電開關在處于感應區(qū)內(nèi)部時能可靠觸發(fā)導通，時間繼電器延時需經(jīng)現(xiàn)場實際測量取得，使輸送鏈電機處于投運狀態(tài)，實際測量光電開關從進入軸部感應裝置感應區(qū)到出軸部感應裝置感應區(qū)的時間，時間繼電器延時在此時間基礎上增加1秒，所有設置完成后實際模擬輸送鏈打滑，保護可靠動作，信號可靠上傳后投入運行。

3 結束語

干式除渣系統(tǒng)輸送鏈打滑回路改造完成投運后，打滑保護正常可靠運行，保護正確動作一次，未發(fā)生誤動、拒動事件，方便運行操作，利于檢修維護，保證了輸送鏈的安全穩(wěn)定運行。經(jīng)過此次打滑回路改造，為正確反映皮帶、鏈條等打滑狀態(tài)提供了一種投入小、容易實施的保護方案。

參考文獻：

[1] 齊占慶，王振臣.電氣控制技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[2] 王兆義，小型可編程控制器實用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：

孟新（1982-），男，本科，工程師，主要從事電氣二次技術管理工作。E-mail：80984420@qq.com

（大唐渭河熱電廠）