1 辅助电源系统与静调电源设备简介
1.1 地铁车辆辅助电源系统
大连地铁车辆采用架空接触网供电, 受电弓受流, 额定电压为DC1 500 V。列车采用4动2拖编组方式, 编组形式为“=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc=”, 其中:Tc为带司机室拖车;Mp为带受电弓动车;M为不带受电弓动车。
辅助电源系统主要由辅助电源 (简称SIV, 含逆变器、DC110 V充电机) 、DC24 V电源、辅助高压电路、扩展供电电路等组成。6节编组列车有2台SIV, 分别安装在Tc车上, 每台SIV的输出总容量为220 k VA, 其中交流输出容量195 k VA, 直流输出容量25 k VA。正常运行时, 2台SIV同时向列车的负载供电, 如果其中一台出现故障, 则该SIV的输出会被封锁, 另一台SIV将通过扩展供电电路为整列车的基本负载供电。SIV中的直流充电机可提供输出功率为22 k W (功率因数按0.88计算) 的DC110 V电源为低压直流负载及蓄电池供电。
辅助电源系统的运行独立于牵引系统, 为保证其高可用性及避免电压中断, 设置了列车DC1 500V辅助专用高压母线及熔断器 (见图1) , 通过辅助高压母线将列车2台SIV输入端并行连接起来。
辅助电源SIV将DC1 500 V电压逆变成三相AC380 V电压, 为空调、空气压缩机等供电, 并通过蓄电池充电机变换成蓄电池与低压直流负载使用的DC110 V电压, 再通过DC/DC模块转换成DC24 V电压。Tc车上均配置有受电弓与车间电源间转换供电的辅助高压箱。辅助高压箱中包含三位置转换开关 (BQS) 、辅助隔离开关 (AQS) , 可实现如表1所示的电路工况。
1.2 静调电源设备功能
静调电源设备主要由柜体、插头、连接电缆、绕线盘、设备控制线缆及套管等组成[1]。其主要功能如下:
(1) 具有输出过流、过压、欠压等保护功能。
(2) 通过电磁接触器通断DC1 500 V电源, 并在DC1 500 V回路中设有直流高速断路器, 在下级负载短路时, 可快速切断电源, 避免对电网造成破坏。
(3) 在静调电源柜面板上及库内前后墙壁显眼和易于接近的位置设置紧急按钮。在紧急状态下可通过按压紧急按扭使静调电源设备停止工作。
(4) 具有漏电保护功能。静调电源设备检测到漏电时, 自动分断DC1 500 V电源, 以确保人身安全。
F1-交流负载;F2-DC110 V负载;F3-DC24 V负载。
(5) 柜门开闭与输出控制安全联锁。静调电源柜柜门打开或未锁好, 静调电源设备均不能正常工作。工作状态下如强行打开柜门, 静调电源将立即停止工作, 分断DC1 500 V电源。
(6) 柜门上设有分闸、合闸按钮, 当各项连锁功能到位后, 按下合闸按钮使静调电源设备开始工作, 按下分闸按钮使其停止工作。
2 安全联锁的实现
目前, 各地铁车辆段配置的静调电源设备主要有单路输出和双路输出2种, 大连地铁车辆采用双路输出方式。双路输出的静调电源设备布置方案一般分为2种, 如图2所示。为了确保使用安全, 要求只有车间电源连接器连接可靠后才能供电, 且要求同一静调电源设备的两路输出能够互锁;对于同一地铁列车要求保证列车上2个车间电源箱不能同时给车辆供电, 且只有2个BQS都置于“运行”位时才允许升起受电弓。具体方法如下:
(1) 车间电源连接器连接可靠后才能提供DC1 500 V电压。车间电源连接器由静调电源插头和车间电源插座组成, 具有安全连锁功能。当其连接可靠时, 静调电源设备控制回路方能得电正常操作。
车间电源连接器的插头与插座一般采用卡口式快速连接, 操作方便, 连接牢固, 抗振耐冲;单键定位具有盲插功能;接触件与电缆导线的连接采用压接方式, 具有良好的端接质量和可靠性;插针为前取卸结构, 方便维修更换;含有3个接触件, 其中1个接触件压接95 mm2导线, 用于传输DC1 500 V电压, 其余2个接触件压接1.5 mm2导线, 用于联锁电路。联锁电路如图3所示, 以通过Tc1车车间电源连接器给SIV供电为例, 当Tc1车的BQS置于“车间”位 (即5、7触点连通) 且车间电源连接器连接可靠时, a2→2→3→a3之间才为通路, 当其他控制电路部分正常激活时, DC110 V就会使接触器a DLSR得电, DC1 500 V才会通过接触器a DLSR的一对常开触点 (此时闭合) , 经a1→1→5→7输入到SIV。
(2) 同一静调电源设备的两路输出联锁保护。静调电源设备为两路输出时, 不允许两路输出同时供电, 两路输出必须互锁。如图4所示, 当同一静调电源设备a路输出的车间电源连接器可靠连接后, 其他控制电路部分正常激活时, 接触器a DLSR得电, 使得DC1 500 V经其常开触点 (此时闭合) 由a路输出到SIV, 同时由于b路输出中的a DLSR常闭触点断开, 使得b路中的接触器b DLSR无法得电, 其常开触点无法闭合, b路无DC1 500 V输出, 从而保证两路输出互锁[2]。
(3) 车间电源插座间的联锁保护。两Tc车辅助高压箱内各设有一个车间电源插座, 任一插座连接后, 都可为本车SIV提供高压输入, 并通过辅助高压母线为另一Tc车SIV提供高压输入。为了确保安全, 车辆侧两Tc车车间电源插座必须联锁, 即当其中一个插座连接后, 另一插座失效, 联锁控制电路如图3所示。由于静调电源设备本身两路输出已互锁, 所以此处联锁保护主要是针对图2中方案2进行的。当Tc1车车间电源连接器可靠连接, BQS置于“车间”位, 其他控制电路部分正常激活时, DC110V经a2→2→CLSR1→8→9→14→3→a3, 使接触器a DLSR得电, 将DC1 500 V接入SIV。同时, DC110V经Tc1车节点14, 使得Tc2车的接触器CLSR2得电, 其常闭触点断开, 此时即使Tc2车的车间电源连接器可靠连接, 也无法使另一车间静调电源柜的接触器a DLSR得电, DC1 500 V也就无法接入Tc2车的SIV, 实现了车间电源插座间的联锁保护功能。
(4) 2个BQS都置于“运行”位时才允许升起受电弓。从图3中可以看出, 2个BQS都置于“运行”位时, 节点12→11→10→13之间导通并通过12、1 3送入升弓联锁电路, 只有检测到2个BQS都在“运行”位才允许升弓。这主要是考虑到如果一个BQS置于“车间”位, 另一个置于“运行”位时可以升弓, 那么在防反二极管发生击穿时, 主牵引回路就因有电而产生牵引, 存在严重隐患, 因此, 正常使用车间电源时应该将一端的BQS置于“车间”位, 另一端置于“切除”位。
3 结束语
以上方法有效实现了辅助电源系统与静调电源设备的安全联锁, 大大提高了使用车间电源设备的安全性, 确保了使用人员的人身安全。
参考文献
在电脑配件中，被用户谈论得最多的关于安全规范认证的产品应该是显示器和电源两大类。至少普通用户都知道有TCO认证的显示器在辐射、环保、节能方面都比没有TCO认证的产品做得更好。而在电源产品中，用户却不太了解电源的认证标准，不少用户认为不管什么品牌的电源，能够通过的安全规范认证越多越好，购买时也尽量向这个方向靠拢。其实这个看法是不正确的，安全规范认证是由不同国家的权威认证机构制订的，对于需要面向全球不同地区销售的电源产品来说，必须要通过该国的安全规范认证。当然，通过了越多的安全规范认证的电源产品，在某种程度上说，该产品的安全可靠性越高，毕竟每个国家对于产品的安全规定认证的等级不同。
正规电源有3个安全标志，分别是CE、FCC和CCC
通过的认证项目越多，认证所需费用也越高，由此，使得一些不法电源厂商为了赚名气，往电源上贴一些假的安全规范认证标志，以此欺骗消费者，
市场中销售的200元以下的电源，由于只在国内市场销售，除了CCC认证外，通常都不会具备其他安全规范认证(顶多有CE认证，不过前面已经说过，CE认证不是一个可靠的认证)。然而，在一些价格比较低廉的电源上，居然也会印上其他国家的安全规范认证。对于这些印有各国安全规范认证的廉价电源产品，在此并不是就说它们就是劣质产品，至少在中国国内市场，仅需要通过CCC认证就可以销售，而这些贴上大量安全规范认证的产品只要是能在CCC相关网站上查证到产品型号，都是合格产品。 不过，在一些真正的劣质产品上，甚至没有CCC认证或者无法在CCC网站上查到该产品，但是却以大量其它国家安全规范认证取代，以此蒙混过消费者的眼睛。
消费者在购买电源时，商家把手中拿的印了多个国外安全规范认证的劣质产品吹上了天，真正买回家使用了，才发现这种电源问题多多。如何辨识自己购买的电源上的安全规范认证是真是假呢?方法很简单，一些安全规范认证除了标志符号外，还有单独编号，CSA、UL、TUV、CB标志下都应该具有一个编号，而该编号能够在这些认证机构网站上查询到。具备实力的电源生产商还会在自己的网站上推出相关的查询，以防消费者买到假货。
王治涛
生活中，在用电器的插头插入和拔出插座时。极易产生火花，具有一定的安全隐患；而在没有电器插头插入插孔时，插孔仍处于有电状态，极易发生触电现象，因此，发明—种安全电源插座是极为必要的。
笔者以安全为切入点，结合弹簧开关的特点，对生活中常用的插座进行了一些改造，充分发挥弹簧开关和插座的作用，可以有效地减小、甚至消除触电隐患。
在制作时，我们利用现有生活中常用的插座，与简单的弹簧开关进行有机结合，具体方案是：在两插孔之间设计一个简单的弹簧开关，开关下面设计一个金属触头，金属触头的上端与插座插孔里的金属铜片始终处于连通状态，在金属触头的下面设计一个接线柱，家用电路的火线连接在接线柱上。平时，金属触头与接线柱断开，即火线断开。插孔里的金属片不带电-，不会发生触电事故。
用电时，在插头插入或拔出过程中，触头与接线柱仍断开，火线也是断开的，插孔里的金属片不带电；当插头完全插入插孔后，插头挤压弹簧开关，弹簧开关触头下移，与接线柱接触，火线闭合，形成通路，使电器正常工作(图2)。
当插头拔出插座时。开关因内部弹簧恢复而断开，形成断路。此时，两插孔处于无电状态即安全状态，如图3：
在安全电源插座的制作过程中，笔者特意对内部的弹簧进行了多次调整，以免弹簧过软或过硬，起不到应有的作用。当弹簧过软时。弹性较弱。弹不起开关，起不到安全的保障；当弹簧过硬时，弹性过强，插头压不下开关，一直形成断路。
在内部构造中，开关的接触点较为麻烦。笔者选用的是较厚的铜片，不仅具有良好的导电性，而且因铜片熔点很高，更为安全。
为了能够起到绝对安全，在进行实验时运用了多种方法。如：把弹簧开关加在火线上，如图4：
还有就是尝试采用多种绝缘材料。
此项目是在普通电源插座上进行改造的，所以，在运用时也不会失去“插座”的作用，普通插头都可以使用，具有普遍的实用性。
升降压腿台
贺顺
很多运动前都要有准备活动，一般的准备活动都需要压腿。但在目前，市面上的压腿台都是同一高度，而不同身高的人压腿时所需的高度不同，因此，我设计了这个可以升降的压腿台。
这个升降台既可以压腿，又能锻炼手臂，可以满足不同人的锻炼要求。
目前，电弧焊机在工业生产、建筑施工、设备维修等领域有着广泛的应用，是电力消耗的重要电器，随着电力电子技术的发展，虽然出现了相对节能效果较好的逆变焊接电源，但受投资成本的制约，部分焊机用户仍然采用结构简单、价格较低的交流焊机，目前交流焊机仍然有很大的使用量。
交流焊机的负载持续率较低，一般标定为60%左右，即5分钟之内有3分钟处于工作状态，2分钟处于空载闲置状态，而且在实际应用过程中，如果按照额定电流工作，其暂载率将低于标定值，即焊机将有一半的时间处于空载闲置状态，而焊机空载时变压器副边电压高达50V～90V，远超出人体所能承受的36V安全电压，存在很大的安全隐患。而且焊机空载时，其内部变压器仍然处于完全通电状态，造成大量电能的浪费，给企业、社会带来很大经济损失。同时变压器为强感性负载，也造成电网功率因数的降低，影响了电网及电力系统的安全高效运行。造成这些不良后果的根本原因就是交流焊机的空载运行。现在，国家对工人的人身安全非常重视，将其作为建设和谐社会的一个重要环节，对生产设备的安全性要求较高。另外节约能源、建设节约型社会也是每个人义不容辞的责任。本文结合电力电子及相关控制技术对交流焊接电源系统进行简单实用的改造，实现安全、节能的控制目标。
2 系统总体设计思路
该系统要做到焊接时能正常接通电源，顺利起弧，空载时能自动断开变压器所接电源。系统构成如图1所示，该安全节能控制器由电信号自动检测电路、单片机控制电路、交流控制电路等组成。自动检测电路实时检测焊机的工作状态，并将检测信息输入单片机控制电路，由单片机发出指令完成自动切换电源、触电报警等功能。当要焊接时，只需按正常焊接操作，焊条和焊件短接一下，单片机输出接通电源指令，使焊机进入正常工作状态。当电焊机连续工作时单片机将输出连续供电指令，使电焊机保持连续工作电压;当停止焊接时，检测电路会把数据送到单片机通过运算后输出停止供电指令，控制器将自动断开工作电源。从而既可实现智能化节约用电，又可以为操作人员提供安全保障。
3 信号检测电路设计
信号检测电路是整个控制系统的输入环节，实时测量焊接电源的电流信号，根据检测电路的输出信号区分电路的不同工作状态。该检测电路结构如图2所示，首先将电流信号转化为电压信号，经过整流桥处理转化为单片机的输入信号，单片机的输入信号在0.0V～3.3V之间。检测电路与单片机协调工作过程如下。
(1)空载时，该检测电路输出最高电压为1.5V，如果单片机接收到的信号低于或等于1.5V，电机为空载，单片机输出晶闸管的触发脉冲，将电容接入，降低变压器的电源电压。
(2)起弧时，焊枪与工件间瞬间短接，使检测电路输出瞬间电压大于1.5V，此时单片机立即切断晶闸管的触发脉冲，同时输出一控制信号使得交流接触器导通，电焊机进入焊接工作状态。
(3)焊机正常工作时检测电路输出最低电压为2.1V，当单片机检测到的信号低于2.1V时，说明焊机为空载状态，单片机输出一控制信号，断开交流接触器，同时接通晶闸管电容支路，降低变压器原边所接电源电压，此时电焊机就处于安全节能状态。接通晶闸管电容支路的目的是为下一次电焊机的启弧提供一个小的启动电流。
(4)当发生触电事故时，单片机将发出信号进行报警，并迅速切断电源。
4 单片机电源电路设计
本系统采用体积小、编程灵活的单片机控制方式，可以有效减小硬件电路，提高控制精度。单片机采用凌阳十六位单片机SPCE061A，它的显著特点是结构较为简单，体积小巧，特别适用于此类小型控制器的需要，而且具有集成度高，可靠性好等优点，此单片机内部集成了AD、DA转换模块，这样就避免了自己制作此模块所带来的一些干扰。另外凌阳SPCE061A单片机具有较高的性能价格比，这也是其适用于价位较低的传统交流焊接电源改造的一个重要因素。
为使单片机正常工作，需要5V的稳压电源为其提供恒定的直流电压，遵照简单实用、体积小、成本低的原则，在控制器内部设计一个5V稳压源。输入为380V交流电压，经过整流、滤波、稳压等环节，输出为5V的直流电压。电路结构及元件选型如图3所示。
5 交流控制电路设计
在380V的电源线上，接有晶闸管、电容支路和交流接触器支路，两支路并联。当电焊机处于焊接工作状态时交流接触器支路导通，焊机的变压器正常通电380V;当电焊机处于空载状态时，通过控制器可以断开交流接触器，将晶闸管、电容支路接通，达到降低输出电压的目的。这一过程基于软件编程，对信号检测电路输送到单片机的信号进行处理，识别焊机所处的工作状态，单片机将输出相应的控制信号去控制交流接触器和晶闸管，从而实现焊机的空载自停、起弧自通的自动控制过程。由于单片机的输出信号不能直接驱动交流接触器导通，因此在此加入了交流控制电路，该电路由继电器和三极管等元件组成，利用三极管的开关作用，单片机的输出信号间接控制交流接触器的吸合或断开。电路结构如图4所示。
6 结论
安装该安全节能控制器后，交流焊机的工作电压保持在67V左右，空载时输出电压降低到24～27V，一般空载电压为22V左右，这一电压既在人体安全电压36V以下，又不影响电焊机的二次启动，提高了焊机的安全性，符合国家安全生产的要求，大大降低了能源的消耗，平均节约有功功率2kW左右，无功功率2.4kvar左右。本设计既可以应用于单独的安全节能装置，也可以应用于具有安全节能功能的整体焊机的生产。
参考文献
[1]唐全胜.空载自停节能控制电路[J].电工技术,2003(2):54-56.
家庭用电——排插安全易忽视
许多消费者注重家电的品质，却忽视家电与电源连接的排插品质。排插的品质直接影响家电的使用寿命、稳定性、安全性，由于排插的品质问题而引发家电短路火灾事件常有发生。公安部公布的一组数据显示，每年由于电源插座短路等原因引发的火灾约占火灾总数的30%，居各类火灾之首。其中电源插座的质量及其安装问题，是引发火灾的主因。
而电脑比电视机等普通家电在使用环境上要复杂很多。电脑主机只是一个“平台”，所有的外设都是通过各种线缆连接上去，音箱、电源、打印机……任何一个外部设备的故障或电路设计缺陷，都可能导致电脑出现故障，而最易出问题的也是电脑电源插座。
排插各部件材料详解
只有清楚地知道排插各部件组成部分材料是什么，才能选择出好排插，下面我就排插组成的开关、铜件、塑件（外壳）和电源线所使用的材料做详细的分析。
开关的品质一要看触点的大小，二要看其触点材料，三要按其开关，顺畅不发涩就是好的（详见表格）。
铜件的选用主要要注意，铜片厚，含铜量高，减小铜件自身的电阻；要选择有弹性的材料，韧性强，保证多次插拔可以可靠接触，防止插拔后产生松动，引发打火并起火；抗氧化，不生锈，减少因锈蚀造成的电阻及发热现象。对电源线来说，主要判断标准则是铜含量和常温下的最大导体电阻。
挑选排插的八个小窍门
一个好的排插不仅能输入稳定的电流，而且还可以对电器起到保护作用。选购一个好的排插其实并不难，下面就和大家分享下选购排插的窍门。
一看质量。一般来说，得到电工委员会等权威测试机构认证的产品是可以信赖的，如3C认证、ISO9001认证、ISO14001认证等，消费者可在包装上看是否有清楚的标识。二看手感。品质好的开关大多使用防弹胶等高级材料制成，防火性能、防潮性能、防撞击性能都较高，表面光滑外表闻起来无塑胶异味。三看结构。一些进口或合资的产品已淘汰了传统的螺丝钉压线，而采用压板式接线端子，这样可以增加导线接触面积，提高导电性能，避免螺丝钉压伤芯线；四看价格。许多杂牌的排插价格较低，品质较差。目前市场上销售的品质不错的排插家用的在30—60元，而专用带保护功能的价格一般在80—150元。五看品牌。选用具有资质企业生产的知名品牌。因为排插质量关乎电器的正常使用，大多数品牌都会向消费者进行有效承诺，如三月包换、三年质保、十年保用、全国联保等。六看服务。尽可能到正规厂家指定的专卖店或销售点去购买，这样才能保证享受到日后的售后服务。七看标识。要注意排插底部的标识，包括品牌、技术参数、产品专利、产品型号、网址等。八看包装。产品包装上应该有清晰的厂家地址电话，内有使用说明、技术参数、注意事项和合格证等。
排插虽小，却关乎着大家的用电安全。在选择排插时一定要选择具有浪涌保护、防雷击保护、漏电保护、过电压保护和电源滤波保护的产品，尽管价格可能会相对高些，但为了保护电器和自身安全，多花这点小钱还是很值的。
移动电源——正确使用更安全
移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。在我们享受移动电源为我们带来便捷的同时，其安全性能也是每个人都需要熟知的。从新闻媒体中看到很多劣质移动电源所引发的危险事件，给我们消费者一个非常重要的提醒，就是在购买移动电源的时候，不要因为它是一个小的配件而对质量加以忽略。一般来说，移动电源一定要具备短路、过充、过放、恒流、恒压等保护措施，还应有高性能电源管理技术，这样才能买得放心，用得安心。
移动电源电芯分类
移动电源的电芯类型只有两种，一种为普通锂电芯，另外一种为聚合物电芯。两者在材质构成和外形上面有很大的区别。
普通锂电芯电池因为发展时间比较久远，电池的价格非常低廉。然而由于工艺原因，问题率和不及格率居高不下。体积大、重量重、使用寿命短和可能引起爆炸，这是非常致命的缺点，目前主流的移动电源都在逐步淘汰这种电芯。
而聚合物电池根据锂离子电池所用电解质材料不同，可以分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两大类。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用的是液体电解质，而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替。相对来说，聚合物锂电池的安全性能更能保证。
我国的煤矿矿井用电需求与日俱增, 这便对我国矿井供电电网的构建与运行提出了更高的要求。正确分析影响本质安全型电路安全性能的因素, 能够更好地指导矿井供电网络的构建与维护, 达到安全供电的目的。
2 在供电安全生产中本质安全管理体系的应用
2.1 从设备的角度来看
在矿井供电安全生产系统中, 相关电力设备占有着极为重要的作用, 因此, 设备的安全在整个供电安全生产中都占有重要的地位。矿井供电生产设备的本质安全在整个本质安全管理体系中是很重要的一部分, 对矿井供电工作有着重要影响。供电设备的相关管理工作主要就是对设备进行及时的检修, 设备安全的可靠在一定程度上保证了供电的安全生产以及本质安全。在对设备安全进行管理的时候, 要选择科学设备对其进行安装, 对相关设备进行科学管理。
2.2 从运行的角度来看
在对整个矿井供电系统运行过程中, 对相应的管理制度进行严格执行, 从本质上对相关人员的不合理操作进行杜绝, 从而使整个供电设备以及系统的运行处在一个安全稳定的状态下。在安全管理系统运行时, 对其相应的两票三制的制度进行严格执行, 结合相关的管理系统, 对其相关标准化工作流程进行建立。
2.3 从管理的角度来看
矿山企业高层管理者对其相关管理目标进行实际管理以及控制的过程, 就是矿井供电安全管理的过程。在对安全管理工作进行实行的过程中, 要注意对其进行及时的改变, 对其安全管理系统进行改革, 结合其对相关生产体系的具体掌控, 保障生产过程的持续运行。对相关责任制度进行合理建立, 从而保证对安全生产的管理, 对相应的个人责任制度进行严格落实。
3 致力于人的本质安全
3.1 营造“习惯性遵章”安全氛围
以安康杯、安全月、安全学习周等活动为载体, 组织全员安全承诺, 开展员工安全宣誓签名, 组织安全文化问卷调查、安全警句竞赛、安全演讲、安全征文;利用多媒体和网络平台, 将矿井电力运行和检修中的典型安全作业项目制作成网页动漫游戏, 建立网络虚拟安全培训平台, 寓教于乐;建立“安康生活”QQ群、微博等, 提供员工讨论安全生产的专门互动平台。
3.2 健全反违章工作机制
完善现场安全稽查组织, 组建公司、厂矿、科队三级安全专职稽查网, 成立安全稽查专家库, 在生产计划任务布置时, 同步部署开展现场安全稽查, 严格违章记分考核;采用专业稽查、飞行检查、持卡检查相结合, 实行多层次稽查方式;用3G视频监控, 依靠技术设备实行作业现场关键节点和关键环节动态监督全覆盖;制定领导干部和管理人员到岗到位规定。
4 本安电源电路硬件设计
(1) 本安电源主回路的设计。本安电源主回路采用反激式拓扑结构, 选用DSP芯片TMS320F2812作为控制芯片, 由芯片发出PWM信号, 经驱动电路光耦TLP250放大控制变换电路中开关管Q1的通断, 并通过对电流、电压信号的采集反馈来调节PWM信号。
(2) 整流滤波后电流直接送给变压器T1原边, C1和R5构成吸收回路, 可在Q1关断时吸收由高频变压器初级漏感产生的尖峰电压, 保护Q1不受损坏, 平滑直流信号, 旁路可能存在的高频信号;R4、R6为过流检测电阻, 检测电压输入到TMS320F2812中来控制输出矩形波;次级绕组输出经过二极管D3整流以及电容器C2的滤波后, 通过采样电阻R10, R11分压, 与TL431内部基准2.5V比较, 将误差电压送入光耦, 再通过光耦的导通能力来控制PWM芯片TMS320F2812进而来控制开关管导通和关断的时间从而实现恒流。此外, 采样电阻R12, R13分压与TL431内部基准2.5V比较, 将误差电压送入光耦。
(3) 二级过流过压保护电路的设计。根据对本质安全电路的要求, 在电源主电路的输出端要设计第二级过流保护电路。并且在过流保护电路后接上三端稳压器, 这样可使过流保护电路的输出端能够输出稳定直流电。如果在电源电路工作时, 由于元器件损坏而使电路出现故障导致输出的电压超过规定值, 输出电压就会迅速升高。
5 截止型输出短路保护电路的设计
(1) 在输出保护电路部分, 本文选用截止型输出短路保护电路, 短路检测电路检测输出电压送往比较器, 当输出电压降低到低于给定值时, 判定发生短路, 比较器输出高电平。由于开关变换器在启动期间输出电压较低, 为防止短路保护电路误动作, 设置了一个启动延时电路, 该启动延时电路由变换器输入电压的上升沿或单稳态触发器的下跳沿触发, 触发后使逻辑与门封锁, 此时即使比较器输出为高电平保护电路也不动作, 延时时间到后逻辑与门解封。当在开关变换器正常工作中检测到输出短路时, 单稳态触发器被迅速触发, 经驱动电路使开关变换器的功率开关管迅速关断, 输入电源被彻底切断, 单稳电路延时一段时间后, 如果短路故障消除, 电路恢复到正常工作状态。启动延时电路和单稳态触发器确保了该截止型输出短路保护电路能够实现自恢复。
(2) 低压限流保护电路正常情况下处于封锁状态, 当输出电压降低到低于给定设定值时, 低压限流保护电路解封, 此时若检测到变换器的输出电流高于设置值, 低压限流保护电路立即通过驱动电路关断变换器的功率开关管, 避免了在长时间输出短路情况下, 因自恢复而造成的向短路处传输较大电流的问题。
6 结束语
煤矿矿井供电的发展离不开安全供电的电路与电网设计。只有控制好了影响本质安全型电路安全性能的因素, 才能真正做到供电系统的安全运行, 从而进一步对大规模供电网络起到应有的作用。
参考文献
1 高度重视通信电源运维工作
山东信通公司牢固树立通信电源是安全运行最关键环节这一理念。在人员配备上, 以两名业务骨干作为电源技术专责, 全面负责电源系统隐患分析、故障处理和备品管理等一系列工作, 明确岗位责任;在故障响应上, 将电源故障处理优先级设为最高, 要求主要告警一律当天到站, 任何告警仅以现场测试数据为判断依据;在资料积累上, 要求每次故障编写故障分析报告, 随时更新典型案例库, 对蓄电池反极故障、监控单元监测不准、蓄电池线缆过细等典型故障进行了分析记录;在技术培训上, 把理论培训和实际操作并重, 建成通信电源实训平台, 开展各类故障模拟实验和基本技能训练。
2 打造三重安全排查体系
对于电源运维工作, 可主要从远程监控、现场巡视、核对性充放电三方面加强管理。
远程监控是电源管理的核心部分, 不具备远程监控的通信电源容易因消缺不及时导致负载失电等严重事故。在技术上, 山东信通公司要求具备对电源输出电压、输出电流、蓄电池组电流等关键信息的监控, 并具备历史曲线查询功能, 有条件的话加装蓄电池单体在线监测;在管理上, 要求通信调度24小时对电源告警进行监控, 系统专责每天对近三天历史告警进行分析, 确保告警无遗漏。
为提高巡视频率, 山东信通公司结合每次到站开展现场巡视工作。电源巡视包括外观巡视和日常检测两部分。外观巡视涵盖又两方面, 一是对电源双路交流输入投切状态、整流模块风扇状态、避雷器状态、监控单元状态以及积灰情况的巡视, 二是对蓄电池单体外观有无漏液、鼓胀, 连接部件有无无锈蚀、松动的巡视;日常检测包括电源关键部位温度测量、蓄电池点检和双路交流输入切换实验, 其中, 温度测量应重点对蓄电池组熔丝、二极管切换装置以及大负载电缆接头等关键位置进行温度检测, 双路切换实验可以最大程度避免因双路交流切换装置故障引起的交流失电。
蓄电池组核对性充放电是通信电源运维中工作量最大的部分。只有在大电流充放电过程中, 才能有效判断蓄电池组后备容量是否达标、蓄电池电缆压降是否过大、极柱连接是否牢固等重大安全隐患。信通公司对于运行三年以上的蓄电池组每年充放电一次。
3 开展通信电源系统负载分析
根据国网信通公司2015年最新的春检要求, 通信电源配置容量应满足在单台通信电源 (失备) 运行时, 整流能力应大于站内全部通信设备工作电流与20%蓄电池容量之和, 同时蓄电池容量 (实测值, 非标称值) 应满足对站内通信设备独立供电时长大于6小时或大于抢修人员携带抢修工器具上站时间。根据这一要求, 山东信通公司每年开展两次通信电源系统负载分析, 对通信电源整流能力和蓄电池组容量进行评估 (见表1) , 严控负载超限接入, 确保通信电源运行方式科学可靠。
4 加强通信电源系统设计规划
通信电源系统设计涉及当前负载、地理位置、空间布置、负载增长预测、设备选型、运行方式和运行维护等各种因素。按照国网公司特高压电网发展规划, 各省在特高压电网接入后, 相关500k V通信站点必将新增配套设备, 负载较大的枢纽站点和核心枢纽站点必将增加, 对通信电源整流容量和后备电源的要求随之提高。山东信通公司在编制“十三五”规划时, 充分考虑各通信站未来五年间负载变化趋势, 提前安排技改计划, 对已经或即将不满足设备供电需求的站点安排电源更换或扩容, 避免了因传输系统扩建导致整流容量或空开容量不足。
5 高度重视通信电源应急处置
通信电源类故障对应急处置时效性要求极高, 往往需要在数小时内完成, 因此, 通信电源运维必须重视应急处置工作。一方面可以针对通信电源可能发生的各类故障编制了详细的应急预案, 定期开展反事故演习, 确保在无厂家配合的情况下, 可独立完成通信电源重大故障处置;另一方面应建立完毕的备品库, 确保不同品牌、不同型号的电源备品随时可用, 并浮充存放一组可紧急调拨的备用蓄电池组。
通信电源安全是确保通信系统安全运行的必要条件, 只要在日常运维管理中, 做到责任落实、实时监控、巡视到位、定期充放、容量富余和操作熟练六个要点, 就能有效保证电源系统和通信系统的安全运行。
以大规模集成电路为核心的通信设备随着信息科学技术的发展而得到广泛应用, 比分立元器件设备体积小、运行速度快、功耗小、故障率低、便于维护管理是其显著的优点。但它绝缘强度低, 工作电压低, 承受过电压能力弱, 是属于低电平、微电流系列的电子设备。当受到电网过电压或雷电干扰时, 电子通讯设备往往会受到较大的破坏。据有关研究显示, 过电压对电子通信设备造成的故障损坏比重占到总事故的三至四成。因此加强通信设备的过电压防护, 降低设备故障率, 已经成为通信维修工作的重中之重。
1.1 加强电源设备的雷电过电压防护
电源是通信设备安全运行的基础, 一个良好的电源系统, 为通信设备的安全运行提供了坚实的基础。首先要消除由于雷电干扰引起的过电压对通信电源的不良影响。信息产业部发布了专门的通信电源防雷标准, 对各种通信站的电源防雷提出了具体要求, 主要是两条:一是电力电缆应有金属屏蔽层, 且必须埋地进出通信站。其次是在电源上逐级全面加装电源防雷器, 实现多等级防护。即在变压器的低压侧加装低压防雷器, 高压端加装高压防雷器, 在直流配电屏和交流配电屏分别加装直、交流防雷器。防雷设计是保证通信电源系统可靠运行的不可缺少的环节, 雷电对信息设备产生危害的根本原因在于雷电电磁脉冲, 这种雷电电磁脉冲包括雷电流和雷电电磁场。产生过电压的根源是雷电流, 而雷电电磁场则是产生感应过电压的根源。对于通信设备来说, 雷电过电压来源主要包括直击雷/感应雷过电压、雷电侵入波和反击过电压。在一般情况下, 通信电源必须采取概率防护、系统防护和多级防护的防雷原则, 通信电源系统应采用多级防雷体系。而采用防雷器件时还应该考虑到防雷器件对系统的影响, 包括工工作电流、作电压、工作频率、谐波干扰、工作温度、绝缘等级、泄漏电流、插入损耗、结构形式、远程监控、操作与维护等, 还有安规的影响等。
1.2 通信线路防止过电压
各种通信设备的入口和出口, 必须通过通信电缆才能与用户发生联系, 而设置保安配线柜 (架) 则就是为方便安全配线。有的公司只用一个分线箱就进行出线、入线的汇接而没有安装保安配线柜 (架) , 这种做法极易造成通信设备的损坏。通信的特点是可靠性高、容量小, 通信电缆沿电力杆路架设强电、故受强电磁场干扰的概率大。特别是在住宅区, 电话线沿电力杆路与照明线同杆架设和通信音频电缆, 交叉处的绝缘层发生损坏, 导致强电侵入。吊挂通信电缆的钢绞线, 由于城区地形不一、一些照明线、灯箱线交错, 容易引起强电侵入或干扰。雷电干扰或是一些线路故障、产生电流突变时, 会产生瞬变强电磁场, 从而造成对通信线路的强电磁感应过电压。有时会产生程控电话交换机大面积烧坏、停运的故障, 因此, 通信电缆进入机房务必得接入保安配线柜。保安配线柜应装有抑制电缆线对纵向对过电压、过电流的限幅装置。压敏电阻或固体 (气体) 放电管与正温度系数热敏电阻, 组成抑制过电压能力强, 响应速度快, 通流量大的保安单元。当一些通信线路与电力线接触时或遭受到雷电干扰, 固体 (气体) 放电管放电 (或压敏电阻限幅) 将高压入地, 使危险电压下降到安全范围。如线路遭受幅值在350mA以上电流时, 正温度系数热敏电阻的阻值会迅速增加, 使线路呈现断开状态, 回路电流幅度减小, 从而保护了室内通信设备。当过过电流、电压消除后, 保安单元就会自动恢复正常。所以, 保安配线柜的使用对于防止通信线路干扰过电压, 降低设备故障率是非常必要的。
1.3 防止静电引起的过电压
静电是是一种处于静止状态的电荷。与流电相比, 静电电量虽然很小但电位很高, 静电能量累积到一定程度就可能干扰通信设备中内部电子元件工作甚至放电损伤通信设备。静电引起的通信设备过电压, 主要通过静电对设备内部半导体器件或集成电路放电, 这类似于直击。其次是静电的高电位引起设备信号地 (直流地) 电位较大变动, 这类似于反击;静电的放电电流瞬时流经设备机壳, 也可能使设备内部电子器件或集成电路等产生感应噪声, 这类似于感应过电压;静电也能以过电压波形式通过信号线、电源线进入设备内部, 这类似于过电压波入侵;静电放电时的接触部分产生的电磁波能对设备信号线产生辐射噪声, 这类似于电磁脉冲过电压等等。静电过电压引起的设备故障往往是随机故障, 重复性不强, 一般不容易被维护人员觉察, 因此更应该引起重视。所以在通信机房必须安装加湿器、空调、湿度计、挂设温;用湿抹布擦地, 增加湿度, 用湿棉抹布, 降低静电产生的条件。在检修通信设备时, 先带防静电手环, 或者用手先摸机壳放电后, 再进行设备检修, 这些均能够有效地降低因静电引起的通信设备故障。
1.4 通信设备的接地
通信设备的接地, 一般分为两类:工作接地和保护接地, 工作接地是将电气设备外壳与大地直接连接, 当发生漏电时, 通过外壳传入地下, 减小通过人体电流防止发生触电伤亡事故;保护接地是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分, 以大地作金属性连接, 以保证人身安全。如结构架、金属外壳等。通信设备的接地, 有屏蔽、均压、分流等作用。接地为各种干扰过电压、过电流的泄放, 提供一个出口, 是各种过电压、过电流保护的基石, 因此是要引起足够的重视。相关规程规定:通信局 (站) 的接地方式, 应按联合接地的原理设计, 即单点接地方式。其优点是易获得较小的接地电阻、可以避免因接地之间产生的电位差产生干扰影响、起到相应的屏蔽作用等。在实际工作中, 人们一般比较重视接地而不容易注意接地线的布放, 从而造成地线上的电流不均衡、引起电路干扰、设备运行不正常、甚至造成设备损害。在通信机房内, 防雷地线、工作地线、保护地线、配电盘 (低压) 的均应单独布放, 并要在地线排上汇接, 然后经过接地线到单点接地体入地。要保证电力通信设备的安全运行, 就必须要认真分析通信设备的运行状况, 找出并克服危及运行的弱点。由事后性被动检修, 转变成预防性主动维护, 提高通信设备运行效率, 保障电力通信网的畅通, 确保电网安全、稳定、经济的运行。
2 建立健全新的维护机制和制度
要对大规模的通信网提供安全可靠的供电并保证通信不间断, 同时在人员较少的清况下还要对种类繁杂、数量众多、分布广泛的电源设备进行日常维护和故障抢修, 因此建立一套科学完善的通信电源维护机制和制度, 实现维护工作效率最大化、科学化, 使管理水平日益增高, 以适应行业的更快速发展, 就变得势在必行, 这也是通信电源专业追求的目标。当前要结合以集中维护、集中管理、集中监控为特征的本地网一体化维护管理体制, 利用动力和环境监控系统的平台来进行维护体制改革。不同地方可以按照自身不同的特征来设计属于自己的维护机制。在制度方面要完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度, 实行故障的集中报障和闭环处理的政策。把维护管理的重点放在维护规范的执行和落实方面。在基础管理工作上, 务必倡导主动维护、预防性维护, 以消除故障苗头为目标;在故障发现和抢修方面, 要利用各种监控手段, 及早发现故障, 然后集中技术力量, 以最快的速度处理, 做到及早、及时以减少故障造成的损失
参考文献
[1]《通信电源设备维护手册》.人民邮电出版社, 1991.
方便实用受到追捧
随着智能手机的进一步发展, 四核、八核处理器, 超大屏幕, 各具特色的应用程序让越来越多的人离不开手机, 随时随地听歌、看电影、上网、玩游戏等令人们方便自如。然而, 手机电池的电量毕竟有限, 外出时频繁使用手机导致没电关机的事经常发生。于是, 移动电源的出现自然受到了“手机控”的热捧。
目前, 手机移动电源品牌众多, 容量有大有小, 造型更是五花八门、多种多样, 如有钥匙链造型的, 有类似于移动硬盘形状的, 有手机壳形式的, 很多产品不仅外形设计美观, 小巧玲珑, 而且携带使用起来非常方便。据了解, 由于许多年轻消费者都将移动电源作为智能手机的标配, 上网、看电影、玩游戏以及外出商务活动使用频率很高, 因而容量越大的移动电源越受欢迎, 这类产品在市场上也一直很走俏。
质量堪忧问题频发
虽然移动电源产业的快速发展极大地满足了消费者的选择空间和使用需求, 但由于市场鱼龙混杂, 质量参差不齐, 劣质产品造成的质量问题和安全事件时有发生, 不仅影响到消费者的正常使用, 甚至危及人身安全。
去年, 市民王先生在某家电商场购买了一款移动电源, 在一次给手机充电后发现手机黑屏无法开机。随后王先生将手机拿给维修人员检测后发现, 黑屏系移动电源放电不稳定, 导致电流过大烧坏了手机。笔者的一位朋友外出旅游, 匆忙之中随意买了某品牌的移动电源, 不料在给手机充电时移动电源居然自燃烧毁, 几乎酿成事故。事实上, 王先生等消费者遇到的并不是个例, 随着移动电源的热销, 其质量问题开始频频发生。
据专家介绍, 移动电源的核心部件是内部的电芯。常用的有两种:聚合物固态锂离子电芯和液态锂离子电芯, 后者就是常被提到的18650电芯。因为前者比后者价格高, 所以多数移动电源都会选择配置18650电芯。劣质的移动电源多半是将废弃电脑的电芯回收再利用, 这些电芯如果制作工艺不达标, 可能会发生自燃自爆现象, 不但烧毁手机, 对人身安全也可能造成危害。
还有的商家为了迎合消费者, 达到给手机快速充电的目的, 故意把输出电压改成5.1 V或者是5.2 V, 这样充电时间是快了, 但带来的隐患也非常严重。如长时间使用这种移动电源, 因电压过高, 会让手机过热, 可能会使里面电路保护系统的一些零部件坏掉或者融掉, 最后导致手机充电失去保护。
除了烧坏手机和自燃这两个严重问题之外, 电量明显偏低、充几次电后无法再充电等问题也成为消费者投诉的热点。不少商家还在“大容量”上搞猫腻, 目前市场上1万毫安时容量以上的移动电源比比皆是, 但消费者在使用中给手机充电的次数往往达不到规定次数, 虚报容量问题更是非常普遍。
行业规范刻不容缓
在移动电源激烈竞争的市场背后存在着严重的违规现象, 消费者在购买时要格外留心。据业内人士介绍, 由于之前移动电源并没有统一的国家标准或行业标准, 不同厂商在电芯、电路板的用料方面存在很大差距;山寨厂商更是直接采购劣质电芯、电路板, 然后装入外壳, 移动电源就造出来了, 因此产品质量很难得到保证。
值得欣慰的是, 关于锂离子电池安全的首个国家强制性标准《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》已于8月1日实施, 由于锂离子电池是移动电源 (属于整机设备) 的安全关键件, 因此该标准实施之后, 移动电源用的锂离子电池也应满足其要求, 移动电源的质量和安全性在一定程度上也会得到规范。另外, 专门针对移动电源的国家标准《信息技术便携式数字设备用移动电源通用规范》也已由国家标准委下达制订计划, 由中国电子技术标准化研究院牵头组织起草, 相信距离正式出台的时间应该也不会太久。
关键词 电源 线性稳定电源 开关型直流稳压电源
中图分类号：TN86 文献标识码：A
1 电源的分类
直流稳定电源按习惯可分为化学电源，线性稳定电源和开关型稳定电源，它们又分别具有各种不同类型：
1.1 化学电源
我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点。随着科学技术的发展，又产生了智能化电池；在充电电池材料方面，美国研制人员发现锰的一种碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长，多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。
1.2 线性稳定电源
线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热，而且由于变压器工作在工频（50Hz）上，所以重量较大。
这类电源的优点是：（1）电源稳定性及负载稳定性较高，可靠性高；（2）输出纹波电压小；（3）瞬态响应速度快；（4）线路结构简单，便于输出连续可调的成品，也便于维修；（5）没有开关干扰。
线性稳压电源的缺点是：（1）功耗大，效率相对较低，一般只有45%；（2）体积大、较笨重、不能微小型化；（3）必须有较大的滤波电容。
造成这些缺点的原因是：（1）调整管在电源的整个工作中，一直都工作在晶体管的线性放大区，调整管本身的功耗与输出电流成正比，这样调制管本身的功耗就会随电源的输出功率的增大而增大，使调制管急剧发热。为了保证管子能正常工作，除选用功率大的管子外，还必须给管子加上较大的散热片。（2）线性稳压电源使用了50HZ工频变压器，通常，这种变压器的效率只有80%～90%。这样不但增加了电源的体积和重量，而且也大大降低了电源的效率。（3）由于线性稳压电源的工作频率较低，仅为50HZ，所以要降低输出电压中纹波电压的峰峰值，就必须增大滤波电容的容量。
这类稳定电源又有很多种，从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流（双稳）电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。
1.3 开关型直流稳压电源
与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源，它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态；开关电源因此而得名。
开关电源的优点是：（1）体积小，重量轻；（2）功耗小，效率高；（3）稳压范围宽；（4）滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减小；（5）电路形式灵活多样，能设计出满足应用于不同场合的稳压电源。开关电源相对于线性电源来说纹波较大（一般≤1%VO（P-P），功率调整管工作在开关状态，它产生的交流电压和电流会通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰。
2 电压的相关数值
2.1 负载变化对输出电压影响
（1）负载调整率（也称电流调整率）
在交流电源额定电压条件下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化，用百分数表示：
= €？100 / 100
（2）輸出电阻（也称内阻）
在额定输出电压条件下，负载电流变化引起输出电压的变化，则输出电阻为：
= | |
2.2 稳压系数
稳压系数有绝对稳压系数和相对稳压系数两种。绝对稳压系数表示负载不变而输入交流电压变化时，稳压电源输出直流电压变化量与输入交流电压变化量之比，即：
=
它表示输入交流电压变化时，引起的输出电压变化量。绝对稳压系数值越小越好。越小说明同一引起的越小，输出电压就越稳定。这种表示方法在工程中常常用到。相对稳压系数表示负载不变时，稳压电源输出直流电压的相对变化量 / 与输入交流电压的相对变化量/之比：
=
电压调整率表示负载电流为额定值时输入交流电压在额定值上下变化 €？10%时，稳压电源输出电压的相对变化量（百分数）：
= €？100 / 100
一般直流稳压电源的电压调整率为1%、0.1%、0.01%等。有时也可用绝对值表示。
2.3 电压调整率
输入电压相对变化为€？0%时的输出电压相对变化量，稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即可。
2.4 输出电阻及电流调整率
输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值。电流调整率：输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。
2.5 纹波电压
（1）最大纹波电压。在额定输出电压和额定输出电流条件下，输出纹波电压的绝对值大小，通常以峰值或有效值表示。
（2）纹波系数。在额定输出电压和额定输出电流条件下，输出纹波电压的有效值Urma与输出直流电压之比，即：
= €？100 / 100
总结：电源广泛应用于科学研究、经济建设、国防设施等各个方面，与人们生活息息相关。因此，基于电源的重要性，对其进行的分析是具有现实意义的。
参考文献
[1] 康华光.电子技术基础（模拟部分）（第5版）. 北京：高等教育出版社，2008.
[2] 康华光.电子技术基础（数字部分）（第5版）. 北京：高等教育出版社，2008.
[3] 曲学基，王增福，曲敬铠.稳定电源基本原理与工艺设计. 北京：电子工业出版社，2004.
为保证电网的安全稳定运行和客户安全用电,进一步稳定供用电秩序,防范因客户自备电源倒送电造成人身伤亡和设备事故,根据相关规定,需进一步加强非并网自备电源管理,从管理上和技术上进一步细化非并网自备电源管理的要求、职责、流程及工作措施,杜绝自备电源导致的电网和人身事故。
2 防范措施
(1)加大自备电源管理的宣传力度。大部分自备电源电力客户对电力设备的安全管理认识不足,安全使用、操作备用电源知识匮乏,自我保护意识较差,对不正确使用管理及投切双电源造成的危害性和危险性认识不到位,思想上麻痹,行为上盲目,存在管理制度不健全、不完善,领导不够重视的现象。这是造成自备电源电力客户设备管理存在不足、事故多发的主要原因。福建省石狮电力有限责任公司在征得市政府的同意和帮助下,以市政府的名义在《石狮电视台》和《石狮日报》发出“全市自备机组客户务必在规定时间内到各电力营业厅(所)办理报备手续,逾期未办理手续的客户将依法进行处理”的公告。对报备的客户进行登记并以《自备电源客户告知书》的形式进一步强调自备电源的相关申请、规范、操作程序和责任等。同时对新装用户申请用电时,请客户阅读《自备电源新增(变更)安全告知书》,并请客户在“收知单”上签认,以明确客户自备电源新增、变更及运行管理的相关要求,告知书由客户留存,收知单由供电企业归档。同时,以近年来客户自备电源事故为反面教材,向客户宣传自备电源管理在安全生产中的重要性,征得他们的理解和支持,并在各街道、办事处开辟安全用电知识宣传专栏、发放安全用电资料等多种渠道,大力宣传安全用电常识,使广大电力客户、广大人民群众掌握安全用电的基本知识和方法,自觉遵章、安全用电。
(2)加大自备电源的安全检查力度。安全用电检查服务是供电企业为保障正常的供电秩序和公共安全而从事的检查、监督、指导和帮助客户进行安全、经济、合理用电的行为。建立健全对自备电源电力客户监督检查的长效机制、稳定的安全用电检查队伍。对自备电源用户每年必须开展安全专项检查,并对用户的自备电源是否符合规定的申请、验收程序,是否具备完备的操作规章和制度,是否采取了闭锁防止反送电措施以及用户电工是否执证上岗进行审查。对不具备安全用电条件的用户,现场开出《用电检查结果通知书》,限期整改,并在整改结束前暂时停封发电机,由客户签字确认,规避安全责任、防止倒送电事故的发生。
(3)严把用户新装电源的安装、运行关。对新装用户,在送电前要严把自备电源的安装、运行关,严格执行客户《自备电源新增(变更)安全告知书》及申请手续。凡有自备电源要投入运行都必须事先向供电企业提出申请并签订《自备电源安全协议》,客户办理自备电源新增及变更时,营业窗口人员应请客户填写《自备电源新增(变更)申请表》,并核对客户提交的相关资料,必须装设双投四极开关等闭锁装置以防止反送电。由于电气闭锁没有明显的开断点,因此公司为了保证安全,进一步进行了规定细化:客户变压器容量为800k VA及以下须采用GGD柜,切换装置应为双投四极刀闸,并可视有明显的开断点,实现零线与相线同步切换;客户变压器容量为800k VA以上允许采用电气闭锁的GGK柜,但应为双断路器(四极)加电气闭锁装置,实现主、备电源之间的转电,且电气闭锁装置必须符合国家、地方标准及电力行业规程规定,另外在变压器出线总柜(0.4k V)的开关及刀闸处加装一副辅助触点与发电机的启动回路互相闭锁,实现变压器出线电源开关(0.4k V)只有在冷备用的情况下发电机才可以启动,确保在任何情况下,均无法向电网倒送电;同时用户还需提供设备运行台帐等基础资料和制定相关的发电机操作规程及制度,并且要配备合格的进网作业电工,确保自备电源的正确投停。
(4)梳理制度,明确责任。对自备电源管理制度及流程进行重新梳理,加强客户《自备电源安全协议》的审核、审批管理,明确审核审批的岗位与职责。《自备电源安全协议》应作为《供用电合同》附件归档管理。对《自备电源安全协议》条款进行重新拟定,注明产权分界点,从法律上明确供用双方的责任、权利和义务。建立健全电力客户自备电源管理和电力设备维护保养制度。部分自备电源电力客户缺乏必要的自备电源管理制度和电力设备维护保养制度,工作无章可循、无据可查,管理不到位。针对存在的问题,要督促自备电源电力客户尽快建立健全各项运行维修管理制度、操作规程,定期组织开展电气设备预防性试验。制定应急处置预案,组织开展启机试验和切换装置的切换试验,确保闭锁装置安全可靠。
(5)加大自备电源电工的培训力度。电力对大多数企业来说处于生产辅助地位,企业负责人对用电安全管理重视程度不高,不愿加大相应的投入,甚至出于自身经济利益的考虑,对存在的安全隐患“视而不见”。客户电气作业人员由于缺少必要的培训指导,技术水平不能满足安全用电的需要。为提高电工的安全意识,由用电检查专责定期组织自备电源用户电工进行专项培训,以实践经验交流及理论知识学习相结合的形式开展电工专题讲座,培养高素质电工队伍,提高安全用电管理水平。目前部分自备应急电源电力客户电工还未按照有关规定持进网作业证就上岗从事电气工作,因此要加强电工培训和取证管理,搞好日常安全教育,提高电工队伍安全意识、技能操作和处理突发事故能力。公司结合用电安全专项检查和周期检查对没有配置进网作业电工的单位开出《用电检查结果通知单》,并造册进行闭环管理,通过主动联系电监办、市安监和客户形成从维护电网安全、客户用电安全的角度出发,提出了供、用、管三方共抓、共防、共治,协调合作的管理新理念,形成由政府部门、供电企业、用电客户组成的“三位一体”安全管理组织体系,加强对电力客户电工培训取证及客户侧安全的监督,取得良好效果。
(6)规范现场标准化作业。加强监督检查、落实整改责任,通过制定《自备电源用户设备用电检查标准检查项目卡》,对自备电源用户用电安全检查的项目进行细化和规范,极大地提高了现场用电安全检查的到位率,有利于现场的标准化检查。明确用电检查人员的工作目标、任务、范围、内容,并引入绩效挂钩考核,杜绝出现用电检查“真空地带”,另外加强用电检查人员的业务技能的培训提高,保证检查效果的正确、完整,对发现的问题及时下发隐患整改通知书,并帮助电力客户制定整改措施,落实整改期限,责令客户限期整改,及时跟踪整改落实情况。
(7)动态管理,保证安全。加强现场安全检查力度,现场检查的项目包括:客户自备电源装置技术要求;客户是否按国家和电力行业有关规程、规范和标准的要求,对自备电源定期进行安全检查、预防性试验、启机试验和切换装置的切换试验;是否配备经过培训合格的有资质电工操作自备电源,对现场检查没达到验收规范的用户列为“红线设备”用户,进行跟踪管理,向客户发出《安全风险预警通知》,并落实责任人,保证跟踪到位、防范到位。指出了客户在自备电源使用中的下列行为应属违约行为:擅自安装、更换使用自备电源;将自备电源转供其他客户;未经许可采用部分负荷用电网电源、部分负荷用自备电源;自行拆除联锁装置或采用人为方法使闭锁装置失效;擅自变更自备发电机使用地点,或以流动方式给其他由电网供电的用户提供临时电源;擅自改变自备电源切换、接线方式;自备电源的供电线路与电网电源供电线路同杆架设,或交叉跨越采用裸导线。明确规定违约行为的处理方式,保证客户侧安全隐患的防范治理到位。
3 结语
福建省石狮电力有限责任公司通过采取有效的防范措施,把好“三个关口”,即新装验收关、基础台帐完整关、隐患查改关;确保“四个到位”,即宣传发动、检查落实、隐患通知、送达整改目标的全新的工作理念,实现台帐动态管理,数据准确、详实,努力实现自备电源用户用电安全生产风险的可控、能控、在控。
摘要：介绍非并网自备电源的管理要求及事故防范措施。
