電機控制回路指示燈異常指示的分析處理

王學英 楊忠 劉進 何光明（.西南油氣田公司重慶天然氣凈化總廠，重慶4000；.西南油氣田公司重慶氣礦渝北天然氣運銷部，重慶400）

LED 指示燈以壽命長、亮度高、能耗低等優點廣泛應用于工業控制系統中，但由于LED 指示燈起輝電流低、觸發電壓低及抗干擾性差，在工業實際應用中，現場工況條件復雜，干擾源多，LED指示燈存在異常指示的情況，易發生信號誤判斷，導致誤操作事故的發生。

1 概述

某分廠的低壓電機控制回路中，在變電所內低壓抽屜柜和現場操作柱上均安裝有紅、綠LED 指示燈各1 個，用以指示電機運行和停止狀態。該廠自投運以來，無論低壓電機運行或是停運狀態，低壓抽屜柜上的指示燈普遍存在一明一暗的“雙燈現象”：即電機停運時，綠色指示燈正常亮，紅色指示燈微亮且成閃爍狀態；電機運行時，綠色指示燈微亮且成閃爍狀態，紅色指示燈正常。但操作柱上的兩個指示燈能正確指示電機運行狀態，不存在“雙燈現象”。變電所內指示燈的“雙燈現象”屬于指示燈異常指示情況，使電站運行人員在現場不能快速、準確地判斷電機運行狀態，給運行操作帶來不便，易發生誤判斷，甚至導致誤操作事故的發生。

該廠的低壓電動機控制方式較多，但對LED指示燈的接線原理完全相同。圖1為該廠低壓電機典型的控制原理圖。圖1中，SBT、2SBS、HR1和HG1分別為安裝在電機旁邊操作柱上的起、停按鈕和運行、停止指示燈，其余元件均安裝在低壓配電柜內。

經過對多個回路的指示燈兩端的電壓進行測試，電機運行時測HG指示燈兩端（115對N線）的電壓，電機停運時測HR指示燈兩端（113 對N 線），測出指示燈微亮時的電壓為6～7V。由此看出HG 和HR 的觸發電壓很低，6V 感應電壓已經超過了LED觸發電壓，因而指示燈微亮。

2 LED燈異常指示的原因分析

低壓配電柜上電機回路的LED 指示燈均采用電阻式交直流通用的LED指示燈，型號為ND16-22-B/2，額定電壓220V，額定工作電流≤20mA。該型號的LED 燈電阻小，功率低，起輝電流只有幾毫安。

眾所周知，控制電纜的芯線與芯線之間，芯線與屏蔽層之間存在著分布電容，從而在線路上形成泄漏電流。控制電纜中由于分布電容的存在，同一根電纜中通電線芯會給其他芯線帶來感應電[1]。在控制線路比較長，控制電源又是交流的情況下，其電纜內部芯線之間以及芯線和屏蔽層間的分布電容就不容忽視。多芯控制電纜不論是芯線間還是芯線與屏蔽層間的分布電容大小都與電纜的長度成正比，控制回路越長，其電容量越大，當電容量達到一定程度就會使控制回路誤動作[2]。根據文獻資料[3]測試和仿真計算的某種型號低壓控制控制電纜，控制電纜長約110m產生漏電電流可點亮起輝電流1mA的LED指示燈。低壓電機的控制電纜大多采用阻燃型鎧裝電纜ZRKYJV22-450/750kV 7×2.5mm2，電纜長度大約220～360m，因此長距離的控制電纜產生的感應電壓雖未造成接觸器誤動，但對LED指示燈的影響卻不容忽視。

在圖1中，HR和HR1并聯，HG和HG1并聯，因此長距離控制電纜的分布電容產生的泄漏電流和變電所內其他電氣設備、電纜線路產生的感應電壓將疊加到各個指示燈上，雖然感應電壓和感應電流均不大，但卻超過了HR 和HG 指示燈的起輝電流，因此形成了一明一暗的異常指示現象。

3 整改措施

解決一明一暗的異常指示現象的措施有很多，最簡單易行的做法是，拆除HR、HG 與KM 輔助觸點之間的連線，交流接觸器增加常開、常閉輔助觸點各一對，并與指示燈串聯后接至電源上。但目前電機回路中，交流接觸器KM并無預留輔助觸點，因此在抽屜柜內新安裝中間繼電器1個，將中間繼電器的線圈KA與接觸器線圈并聯，HR和HG指示燈分別與中間繼電器常開和常閉觸點串聯后接至電源上，改進后低壓電氣原理圖參見圖2。

圖2 改進后的低壓電機控制原理圖

按圖2 對部分電機控制回路進行了改進，改進后HR 和HR1、HG和HG1完全分開。因此電機運行時，KA和KM常開觸點閉合，HR和HR1帶電正常指示，KA和KM常閉觸點斷開，HG與控制電纜完全隔開，分布電容引起的感應電流將無法流入到HG上，HG指示燈將不亮。同理電機停運時HR也不會亮，因此改進后電機控制回路可解決指示燈一明一暗的異常指示問題。

4 結語

通過對某分廠低壓電動機控制回路的改進，可以解決低壓配電柜上LED燈異常指示的問題。對于低壓電機回路，控制電源采用交流電源，控制電纜的分布電容是無法避免的，但在工程設計、施工和運行的不同階段時，可以采用不同的方法來消除或減少分布電容引起的感應電壓的影響，為設備的安全可靠運行提供保障。