簡易交直流轉換裝置在施工現場的應用

摘 要：本文闡述了二極管工作原理，全波整流的相關知識；根據本人在施工現場的實際工作體會和經驗，把理論和實踐相結合，制作了簡易的交直流轉換裝置，并在實際工作中得到充分的應用，得到了相應的應用價值。

關鍵詞：整流二極管 交直流轉換 直流控制 調壓器

中圖分類號：TM721.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0120-01

（1）在現場施工過程中，尤其在直流控制系統中，經常遇到生產廠家配套的直流控制柜延期或者晚期到貨，但是工程進度和工期計劃又必須實施安裝調試工作。根據經驗和理論知識，我們通過對整流二極管的分析和理解，知道了它是一種將交流電能轉變為直流電能的半導體器件。整流二極管一般采用半導體鍺或硅等材料制造。通常它包含一個PN結，有陽極和陰極兩端。P區的載流子是空穴，N區的載流子是電子。外加使P區相對N區為正的電壓時，能通過大電流，具有低的電壓降（典型值0.7 V），稱為正向導通狀態。若加相反的電壓，則反向電流很小（反向漏電流），稱為反向阻斷狀態。整流二極管具有明顯的單向導電性。

硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造（摻雜較多時容易反向擊穿）。這種器件的結面積較大，能通過較大電流（可達上千安），但工作頻率不高一般在幾十kHz以下。

整流二極管是利用PN結的單向導電特性，把交流電變成脈動直流電。整流二極管流電流較大，多數采用面接觸性料封裝的二極管。整流二極管的外形照片圖如（圖1）。

圖1

另外，還有最大整流電流，是指整流二極管長時間的工作所允許通過的最大電流值。它是整流二極管的主要參數，是選項用整流二極管的主要依據。

最重要一點是整流二極管的作用主要是各種低頻半波整流電路，如需達到全波整流需連成整流橋使用。我們正是利用了這一點，在市場上買來普通晶閘管（上海昆二晶整流器有限公司生產的ZP 30A），總共買了4個，成本便宜，市場容易采購，按照以下（圖2）示連接。

圖2

找來絕緣板子，鉆4個小孔，把二極管固定起來，4組線纜一連接，一個非常簡易并且實用的交流轉換直流裝置做好了。加上一個小型空開控制交流電源的輸入，在萬用表測試236 V，輸出直流組兩端沒有負載和電容條件下一測試，直流220 V，完全適合，可以投入實際實用。

實物圖片如下（圖3）。

圖3

（2）在2012年的昆鋼一鋼鐵廠釩資源綜合利用120 t提釩爐項目工程中的10 kV開關站高壓盤柜施工中，2011年6月1日開始安裝高壓柜，總共33個高壓柜，6月7號全部安裝到位，主母排及控制小母排連接完畢。6月8號我們利用臨時施工電源提供的交流220 V電源和我們制作的簡易交直轉換裝置，給控制、合閘小母排通上了電直流源，開始了正式的調試整定工作，具體包括斷路器、綜合保護儀等裝置。外加一個單相調壓器，我們取得了高壓斷路器的低壓分閘電壓（220×65%=143），完成了斷路器的低壓分閘試驗。通過加班加點，截至6月25號，我們的調試報告報表送達工程師手中，同時把試驗檢測不合格的氧化鋅避雷器報告也送達監理手中，7月10號，新的合格的氧化鋅避雷器郵寄到達現場，7月12號正式的直流屏到達現場，15號廠家調試完畢，16號正式的合閘、控制直流電源到達高壓柜母排，由于我們前期的工作已經試驗測試完畢，當天下午，10 kV上一級的電站就把電源成功送到電站，第二天我們就開始對外送電，為工程工期的順利開展，打好了扎實基礎。按照整體進度計劃及時安全成功送電，深得建設單位、監理單位、總包單位、兄弟單位的好評。

（3）同樣的交直轉換裝置，2012年7月在昆鋼一鋼鐵廠釩資源綜合利用原料場工程項目中，高壓系統的調試和試驗工作中同樣利用上了，為我們的工期奠定了良好的基礎。

同樣的交直轉換裝置，2012年12月在施工現場一臺堆取料機的PLC系統調試中，發現AC220/DC24V電源轉換器壞了，現場又無法找到適合的電源轉換器，調試工作又必須限時完成，于是同樣的單相調壓器加交直流轉換裝置完成相應的DC24V電源的提供。相信在以后的施工過程中，該簡易裝置同樣能發揮良好的作用。

（4）結束語：通過本文的闡述，可以看出理論在現實中的應用很適用，施工現場節約了成本，控制了工期，很值得推廣和應用。

參考文獻

[1]夏新民，黃威，馬金.工廠常見高壓控制電路解析[M].化學工業出版社，2009，5.

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