電磁感應對電機操作柱指示燈的影響

秦德華　，王洪波（中國寰球工程公司華北規劃設計院，河北　保定　072754）

電磁感應對電機操作柱指示燈的影響

秦德華，王洪波
（中國寰球工程公司華北規劃設計院，河北保定072754）

摘要：由于控制電纜中芯數間有分布電容的存在，在同一根的多芯電纜中帶電線芯會給其它芯線產生感應電。如果電纜長度很短時，感應電的表現不明顯，因此會忽視感應電的存在。如果控制電纜達到一定的長度時，這種感應電就會表現出來，輕者會對操作柱指示燈產生雙燈現象，嚴重時會出線接觸器線圈拒動或勿動，甚至不應有電的線芯帶電對維護人員造成觸電，給生產和人員帶來安全隱患。

關鍵詞：感應電;雙燈現象;接觸器

1　前言

在電氣設計過程中對控制回路的電磁感應考慮較少，但當控制電纜長度較長時，感應電現象就比較明顯了，在設計中應該加以重視，現對在現場調試過程中出現的感應電現象進行分析，以及采取相應的解決辦法。

2　電磁感應現象一及解決辦法

在某項目中，皮帶輸送機一般比較長，而電機操作柱都是放置在輸送機主電機旁，距離變電所距離比較遠，操作柱的控制電纜采用的是多芯控制電纜，電纜為ZR-YJV-0.45/0.75KV-12x1.5sqmm,在電機安裝調試過程中，發現無論電機在運行狀態還是停止狀態，操作柱的紅色運行指示燈和綠色停止指示燈均亮，感覺挺奇怪的，因為在正常情況下紅色指示燈和綠色指示燈是只亮一個，不會出現同時亮的情況（見圖1電機控制原理圖）。

圖1　電機控制原理圖

經查詢資料，兩個指示燈同時亮的現象在工程中叫雙燈現象，即不管電機是在運行還是停止狀態，操作柱的兩個指示燈同時亮，嚴重時兩個指示燈的亮度相同，無法通過指示燈來判斷電機的運行情況，會對操作人員帶來誤判。

分析如下：控制電纜兩根線芯間電容，可以看成一個平板式電容器，介質為電纜線的絕緣材質，極板間的距離為電纜線中心距，面積為線徑乘以長度，當多芯電纜時是線芯間相互疊加形成。

圖2為兩根電纜間電容（線纜芯線表面是曲面，使得位置不同極板間距也不一樣d1、d2等，但等效的距離長度是個定值）

圖2　兩根電纜間電容

根據根據平板式電容計算公式：

C=ε*S/d;（ε介質系數、S面積、d極板間距）

其中S=D*l（D為電纜芯線直徑、l為電纜長度）

上述公式變為：

由此可知，電纜內的線間電容與電纜的長度成正比。電纜越長，電容C越大，流過電容和指示燈的電流越大，指示燈上的電壓Ud也就越大（見圖3指示燈線間電容等值電路），

當Ud大于指示燈的起輝電壓時，就出現雙燈現象。對KM接觸線圈回路也是一樣的，當Ud大于接觸線圈的釋放電壓時，STΡ2按鈕即使斷開，接觸器線圈依然能達到吸合電壓，就會出現拒動現象，電機無法停車。要避免上述現象可采取措施是盡量減小電纜長度，或選擇啟輝電壓高的燈泡，或著在燈泡處并聯電阻，電容分流達到降低感應電壓。

3　電磁感應現象二及解決辦法

在施工現場另一個裝置區，也出現了一起電磁感應現象，有同功率同位號的A/B/C三臺電機，距離變電所最近的A電機操作柱發生雙燈現象，而距離遠一些B/C電機的操作柱指示燈卻沒此現象，現場查看電纜敷設路徑，三臺電機控制電纜敷設路徑相同，也就是說電纜的外部電磁環境因素也是一樣的，排除是外部干擾產生的，萬用表測量A電機帶感應電線芯電壓達到35V,比B/C電機的12V高出不少，而且A電機指示燈用的是控制電纜的1,2,3號芯線（見圖4控制電纜線芯排列），B/C指示燈用的是控制電纜的7,8,9號芯線，判斷A電機可以能是三芯線等距離排列，且距離近，產生感應電壓過大引起的，于是將A電機的指示燈3號線芯與12號備用芯線對換，并將3號芯接地，雙燈現象消除。

由于控制電纜的分布電容與電纜結構有關，相鄰線芯見的電容與不相鄰的線芯見容差大，通過調換芯線可以減小感應電壓。

4　　結語

通過兩次事件，感應電是不可消除的，只有采取一些措施減小感應電帶來的影響，這也是設計中不應忽略的問題。

參考文獻：

[1]安江波,袁志強.消除交流控制線路中感應電壓影響的方法[J].機電工程技術,2009,38(02):103-104.

[2]卞洪磊.降低控制電纜中感應電壓的簡單方法[J].電工技術,2010(06):68.