1 概述
我们大家都知道在火力发电厂中自动化基础的终执行单元—电动阀门，在机组的自动控制系统中，不论是数量上还是重要性上都占据举足轻重的地位，具不完全统计一台300MW机组中有几百台电动阀门，这些电动阀门工作特性的好坏，对系统的控制质量和安全经济运行影响甚大，据调查，约有相当数量现场运行的电动阀门存在着不同程度的卡涩和内漏(即漏汽、漏水、漏油、漏风、漏灰、漏粉、)现象。这不仅直接影响机组自动化的提高，而且还造成了大量被控介质不必要的流失，增加了单位能耗，直接影响机组的经济效益，严重时甚至影响到机组的出力。选择高质量的电动阀门和改造现有的电动阀门是至关重要的，否则，再完美的控制思路、控制策略也难以达到预想的控制效果。
2 电动阀门内漏现象产生的原因
在火力发电机组中从发电的工艺流程来看电动阀门应用多是水、汽系统，而选择这些电动阀门看似即简单又复杂，简单的是过程介质非常简单，只有水和蒸汽两种,而水、汽又受燃料煤质和机组负荷的影响，复杂的是水和蒸汽的温度和压力波动范围大，这就给电动阀门的工作环境带来了如蒸汽的闪蒸、气蚀、冲刷、噪音、腐蚀等一系列问题，造成电动阀门的泄漏(内漏、外漏)，内漏、外漏的原因很多，但产生电动阀门内漏的主要原因有以下几个方面：
2.1电动门制造质量引起的内漏
阀门制造厂家在生产过程中对阀门材质、加工工艺、装配工艺等控制不严，致使密封面研磨不合格、对麻点、沙眼等缺陷的产品没有彻底剔除，造成了电动阀门内漏。
2.2电动阀门控制部分影响阀门的内漏
电动阀门的传统控制方式是通过阀门限位开关、过力矩开关等机械的控制方式，由于这些控制元件受环境温度、压力、湿度的影响，造成阀门定位失准，弹簧疲劳、热膨胀系数不均匀等客观因素，造成电动阀门的内漏。
2.3电动阀门调试问题引起的内漏
⒈放电间隙（又称保护间隙）：它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线（PE）相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。
这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udc；冲击放电电压Up（一般情况下Up≈（2～3）Udc；工频耐受电流In；冲击耐受电流Ip；绝缘电阻R（>109Ω）；极间电容（1-5PF）气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下：在。
⒉气体放电管：它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体（Ar）的玻璃管或陶瓷管内组成的。压敏电阻的技术参数主要有：压敏电压（即开关电压）UN，参考电压Ulma；残压Ures；残压比K（K=Ures/UN）；大通流容量Imax；泄漏电流；响应时间。
压敏电阻的使用条件有：压敏电压：UN≥[（√2×1.2）/0.7]U0（U0为工频电源额定电压）小参考电压：Ulma≥（1.8～2）Uac（直流条件下使用）Ulma≥（2.2～2.5）Uac（在交流条件下使用，Uac为交流工作电压）压敏电阻的大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定，应使压敏。
抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示：I=CUα，上式中α为非线性系数，对于齐纳二极管α=7～9，在雪崩二极管α=5～7.抑制二极管的技术参数击穿电压，它是指在指定反向击穿电流（常为lma）下的击穿电压，这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V～4.7V范围内，而雪崩二极管的额定击穿电压常在5。
⒋抑制二极管：抑制二极管具有箝位限压功能，它是工作在反向击穿区，由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点，特别适合用作多级保护电路中的末几级保护元件。⑵大箝位电压：它是指管子在通过规定波形的大电流时，其两端出现的高电压。
温度漂移
温度漂移是由于隔离器工作时产生热量，导致隔离器内所使用的电子元器件性能指标下降造成隔离器的输出值发生变化。选择隔离器时应要求温度漂移的值越小越好。为了防止温度漂移，帕罗肯隔离器产品进行了低功耗、功耗设计，使得隔离器工作时本身的发热量很小甚至于不发热，这样就能防止因产品工作时发热引起所使用元器件的性能指标下降，防止造成温度漂移。用户在选用时应该选用温度漂移小的产品。
低功耗
功耗是指隔离器工作时所消耗的电能。它涉及到产品在工作时的发热量，这个参数与隔离器的使用寿命、可靠性和隔离器的外形、安装方式都有密切的关系。在选用隔离器时应选择功耗低的产品。隔离器的上采用了新技术是：输出部分可以根据负载的大小动态调整输出功率的自适应负载技术；隔离部分的电流互感功率补偿技术；电源部分的参数式开关稳压电源技术。我们公司隔离器的功耗只有世界一流品牌产品功耗的一半以下。
若产品的功耗大，在产品工作时产生的热量就大，造成产品壳体内的温度高。组成产品的电子元器件长期的处于高温环境下，会导致运算放大器参数蜕变﹑电阻阻值变化﹑电容漏电增大等。这些问题将使产品性能下降，甚至导致产品故障、失效。
没有低功耗设计的保证，产品就不可能做到隔离器的超薄型、小型化、端子化。我们公司推出了国内薄的低功耗MZ系列产品、功耗的MZ二线制系列产品和无源系列产品。国内的主流产品厚度一般都在20mm～30mm之间，国外产品的厚度为6.0mm。为了节约控制系统的控制柜、电源、接线端子、连接线和人工成本等工程费用，用户在选用时应该选用低功耗的产品。
响应时间
响应时间是指产品的输入量发生变化到产品的输出量正确的将变化量反映的输出上的时间。响应时间越短，就能够越真实的正确反映出输入量的变化，有效的和控制生产过程。在选择隔离器时响应时间要求越短越好。用户在选用时应该选用响应时间小的产品。
技术发展
随着科技的发展，隔离端子的设计日趋小型化，而小型化的目的就是少占空间。当然应该允许用户密集安装，密集安装则存在散热问题，那么必须降低内部功耗。因此内部功耗的数值在选用时也应注意。
而针对变送器的隔离还有另一种方式，传感器和变送器为一体而又必须放置在现场指定地点。一般把隔离端子安置在中央控制室机柜中，由机柜中的隔离端子为现场变送器配送电源，使用哪一种要根据PLC接口情况决定。现场调试也许会出现仪表和PLC接口不匹配，发送设备为四线制变送器输出4～20mA，而接收端4～20mA的接口为二线回路供电方式，若直接连接将造成电源。
智能号隔离器
实行电源分组供电，例如：将执行电机的驱动电源与控制电源分开，以防止设备间的干扰。
（5）采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
（6）采用隔离变压器。考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合，而是靠初、次级寄生电容耦合的，因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离，减少其分布电容，以提高抵抗共模干扰能力。
（7）采用高抗干扰性能的电源，如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。这种电源抵抗随机干扰非常有效，它能把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值（电压峰值小于TTL电平）的电压，但干扰脉冲的能量不变，从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。
低功耗
产品的功耗是各个功能单元功耗的总和，只有降低各个功能单元的功耗才能使得总得功耗降低，增加产品的热稳定性和寿命。隔离器主要在输入、输出、电源、隔离四个单元进行技术改进。
1、 输出单元模块的自适应负载技术
输出模块可以根据负载的大小动态调整输出模块的输出功率，从而减少自身的发热。传统的负载设计是根据额定负载的大小设计输出功率，当输出负载非常小时，多余的负载功率就耗散在仪表内部，从而时仪表自身发热。假设一台隔离器的输出负载设计为750欧姆，那么输出驱动功率一般设计为0.5W。如果在实际应用中此隔离器的负载使用在50欧姆的环境下，那么就有 0.5W-0.02W = 0.48W的功率转换为仪表自身的发热。如果时多路输出将产生更多的热量，而降低输出模块的额定功率在实际应用中又难以应付市场的复杂状况。
2、隔离单元模块的低功耗改进
隔离单元是决定产品技术指标的重要单元。
隔离技术主要有磁隔离与光隔离两大类。隔离电路形式有直接调制耦合，反馈调制耦合等多种形式，具体采用什么形式要根据产品的技术指标而定。总的来讲可以大致分为开关量号采用光隔离，模拟量号采用磁隔离的方式。从技术复杂程度来看，磁隔离比光隔离处理技术复杂，采用磁隔离技术，设计者可以根据技术指标采用合适的设计方案，隔离的线性、精度可以根据产品的要求灵活控制。而光隔离的线性、精度只能依赖器件厂家提供的技术指标，设计人员可以调整的方式很少，也不可能超过厂家提供的技术指标。由于功耗大，光电隔离也不能实现无源隔离。磁隔离模式有电流互感模式、电流互感反馈模式、电压互感模式、电压互感反馈模式、电流互感功率补偿模式等，电流互感功率补偿模式是相对来说功耗低的模式。
3、电源模块
电源的技术指标是基础，决定产品的性能。流行的电源拓扑形式虽然非常多，也很成熟。
优越性
在各个过程环路中使用号隔离办法可以用DCS或PLC等隔离卡件或者现场带隔离的变送器（部分设备可以做到），也可以使用号隔离器来实现。比较起来，用号隔离器有以下优点：
● 绝大部分情况，采用号隔离器+非隔离卡件比采用隔离卡件便宜。
● 号隔离器比隔离卡件在隔离能力、抗电磁干扰等方面性能更加优越。
● 号隔离器应用灵活，而且它还有型号转换和 号分配功能，使用起来更加方便。
● 号隔离器通常有单通道、双通道、一入二出等通道形式，通道间相互完全独立，构成系统的配置、日常维护更加方便。
苏公网安备 32130202080769