白溪水電站利用微電腦時控開關對通風機進行時段啟停控制。但在改進過程中，出現了按下緊停按鈕，而風機卻無法停止的現象。針對風機控制電路進行詳細的分析發現，是由于風機控制電源與微電腦時控開關之間形成了新的回路，導緻風機控制接觸器不能釋放引起的。

水電站暖通設備是為了保證廠房内主輔機設備在相對恒定的溫度、濕度下穩定工作而專門設置的。由于設計方面的原因，長期以來白溪水電站通風設備的啟停操作都要到每個控制櫃前進行現場操作。由此不僅難以保證風機有效可靠啟停，同時也增加了運行人員的工作量，很不科學。近年來，随着微電腦時控開關（簡稱定時開關）在生産生活中的廣泛推廣和應用；也為這個問題的解決提供了科學參考。

1.1風機基本情況

根據實際需要，白溪水電站共設置混流、軸流、斜流、離心、隧道軸流、防爆離心等各式通、排風機共計30餘台。主要分布在主廠房的蝸殼層、水輪機層、發電機層；副廠房的0.4KV、6.3KV、35KV開關室，廠變室，主變室，電纜層；以及壩區的壩頂配電室，壩區變，柴油機房等重要部位。

根據水電站運行規程的相關規定，通風系統的運行，一般根據環境溫度和空氣濕度以及工作人員人身舒适程度确定比較合理的運行方式。但是由于電站内各個部位的情況不盡相同，各風機的運行方式也差别較大。為了便于操作，通常采用統一的定期啟停運行方式。

1.2風機控制原理

風機的控制采用AC380V電源，其電氣控制原理如圖1所示。正常情況下，火災聯動啟、停觸點LQ、LT分别處于常開、常閉狀态。風機的控制分别通過啟停按鈕SQ、ST進行現地控制。根據風機功率的大小不同，其交流接觸器Q分别采用了CJ10-10和CJ10-40兩種不同型号，但控制原理完全相同。

由此可知，風機的控制隻能通過現地操作這種單一的方式實現。如果要實現風機控制的自動化可以通過計算機監控系統和定時啟停控制兩種方式來實現。很顯然，在這裡定時啟停控制方式更簡便易行又經濟實惠。因此，決定采用微電腦時控開關控制實現風機的自動啟停。

圖1 改進前風機控制原理圖

2.1改造方案

根據市場調研采用了得到廣泛應用的KG316T型微電腦時控開關對風機啟停進行控制。該産品采用專用集成芯片，能根據用戶設定的時間，自動打開和關閉各種用電設備的電源，控制對象可以是路燈、霓虹燈、廣告招牌燈、生産設備等需要定時開啟和關閉的電路設備和家用電器。

根據産品說明和風機接觸器線圈的電壓等級，時控開關的接線方式如圖2所示。該時控開關最多可設置開關次數16次，能有效滿足風機控制要求。結合風機控制原理，确定了風機定時控制的改造方案。其控制原理如圖3所示。

圖2 時控開關接線圖

圖3 改進後風機控制原理圖

改進前後的控制原理圖對比發現，改進後的風機啟動控制用微電腦時控開關的觸點KG316T取代了原有的按鈕SQ，而且風機的停止也是通過該觸點分斷來實現的。因為觸點不是點動，風機接觸器Q的自保回路也可以取消。但為了保證風機在時控開關故障時也能停止，将原來的停止按鈕更改成有自保性質的緊停按鈕。

參照方案，對風機控制系統進行改進後；利用時控開關KG316T控制風機啟停都正常。但按下緊停按鈕SJT後，風機無法停止。同時改造的幾個風機都存在同樣的問題。

2.2問題分析

由圖3分析可知，在緊停按鈕SJT有效分斷的情況下，電源A、B兩相之間應該不可能形成回路；而風機接觸器線圈Q也應該釋放。檢查緊停按鈕SJT觸點都分斷正常。測量風機接觸器線圈Q兩側電壓約為AC344V（本文分析均以CJ10-10型接觸器為例）。而接觸器線圈Q的動作電壓值約為AC320V，返回值為AC220V。這樣看來，應該還存在其他的回路，使得接觸器不能正常釋放。

圖4 帶時控開關電源回路控制圖

結合圖2分析發現，由于微電腦時控開關自身工作電源的需要，在KG316T中接入了零線。對微電腦時控開關分解發現其内部的電源回路；結合改造方案繪制其完整電路圖如圖4所示。由此可知，在正常情況下分别形成了A、B以及A、N兩個回路，

分别給接觸器Q和微電腦時控開關提供電源AC380V和AC220V。當按下緊停按鈕SJT後，A相被斷開；卻形成了B、N之間的新的電源回路。但是B、N之間的電壓值應為AC220V，遠低于接觸器線圈Q兩側測得的電壓AC344V；更何況其中還有電阻R2，電容C分壓呢？

下面對按下緊停按鈕SJT後的電路進行分析。通常對于接觸器線圈可以看作為電感和電阻的串聯，測得接觸器Q線圈的電阻R内為1.8KΩ。同時測得電阻R1為1MΩ，電阻R2為131Ω。這樣，該電路簡化後如圖5所示。

圖5 簡化電路圖

經實驗測得，電路中的電壓、電流值如下表所示：

圖6 實驗測量電壓、電流值

根據列表，可知UR内=IR内=40.7V；這樣就可以畫出回路的電壓相量圖。

圖7 回路的電壓相量圖

由于電路中電感和電容的存在，使得各元件的電壓不再是指向同一個方向，電壓的疊加也不隻是簡單的數字相加。比如在上述回路中電感L與電容C的電壓在方向上就是完全相反的。因此在局部會出現電壓較高的情況，所以U1達到344V就不難理解了。

上述改造方案中，造成緊停按鈕不能使風機停轉的原因是B、N之間形成新的回路，使接觸器線圈Q不能釋放。有效切斷B、N之間的回路是解決問題的關鍵。為了有效解決問題，同時又盡量減少改動的工作量，最後采用了圖8的改進方案。

圖8 調整後的風機控制原理圖

在正常運行狀态下，A、B以及A、N兩個回路分别為風機接觸器Q和時控開關提供電源。當按下緊停按鈕SJT或火災聯動停觸點LT分斷時，就将A、B之間的回路切斷，當然B、N之間也不會形成新的回路；同時A、N的回路并未切斷，保證了時控開關的電源。這樣，問題就得到了有效解決。

微電腦時控開關精準的時間控制特點使得其備受人們青睐，應用領域也越來越廣泛。對于廠家而言，應該從客戶的需要着手為産品提供盡可能詳細的信息和資料。電子産品的電路圖是必要的。而對于使用者而言，應認真閱讀産品說明書，全面了解其技術特點。隻有這樣産品在應用過程中才能得心應手，充分展示其性能。

（摘編自《電氣技術》，原文标題為“時控開關在風機控制應用中的問題分析”，作者為匡全忠、宋林梅等。）

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