外部测试设备（共8篇）
外部测试设备 篇1
0 引言
无功水平直接影响系统电压水平,是决定电力系统安全稳定运行的重要方面,也是电力系统风险评估的重要方面。对无功可靠性分析采用的元件停运模型传统上是采用基于常数的故障率[1],无法动态表示无功水平随时间变化的情况,为了更准确评估无功对系统风险的影响,需要建立无功设备的时变停运模型。
老化失效是造成设备停运的一种普遍原因[2],在风险评估中受到越来越多的重视,常用的老化失效模型有正态分布模型和Weibull分布模型[3,4],两种模型均建立在历史统计数据的基础上,通过数据分析确定参数值,适合于对设备长期运行情况的分析。在建立短期内的设备时变停运模型时,设备的停运概率受运行条件的影响存在波动性[5,6,7,8,9],传统的正态分布和Weibull分布模型无法表示短期内停运概率的变化水平,因此,要考虑条件的相关性,建立设备的短期时变停运模型,必须对传统老化模型加以改进和修正,引入相关条件的影响。
无功元件种类繁多,本文以电容器为研究对象,针对其工作原理,从绝缘寿命角度定量分析了温度和电压两因子影响下的寿命分布,将寿命分布引入常规的Weibull模型,同时考虑故障情况的时间相关性,建立了条件相关的电容器时变停运模型,该模型可用于电力系统无功风险评估方面的状态分析,为决策者提供基础数据支撑。
1 无功设备故障影响因素分析
电容器故障主要指电容器内部绝缘介质性能逐渐下降直到不能满足设计要求,导致电容器停运的现象。影响电容器故障的因素有很多,包括温度、电压、谐波及涌流等[10,11],谐波存在于系统电压发生畸变时,涌流只存在于电容器并网瞬间,温度的实时变化对电容器运行情况存在持续影响,系统电压的波动性也会对电容器运行产生重要影响,因此,本文忽略谐波和涌流的作用,主要研究温度以及电压水平对电容器运行及故障情况的影响。
环境温度水平直接影响电容器内部最热点温度,从而影响介质的老化反应速度[11,12,13]。一定范围内,随环境温度升高,电容器介质的最热点温度相应升高,老化反应速度加快,从而加快电容器的热老化速度,缩短电容器使用寿命,引起故障率提高。
电压变化对电容器运行的影响有两方面,一是电压水平直接决定电容器所处电场的强度,电压升高造成场强增大,从而加速电容器绝缘介质的电老化[14]。二是电压水平决定电容器的实际容量,发热量随之改变,发热量的变化会影响电容器的温升情况,进一步影响电容器绝缘介质的热老化速度。因此,研究电压对电容器运行情况的影响,要兼顾电老化和热老化两方面的作用。
2 无功设备时变停运模型构建
2.1 无功设备绝缘寿命模型
由于温度对电容器寿命的影响在于热老化,电压对电容器寿命的影响包括热老化和电老化两方面,因此分析建立设备寿命模型时,将电压的电老化作用单独处理,温度与电压的热老化影响同时处理。
电老化的根本原因是电场作用,由经验统计分析可知,设备在一定电场强度E作用下的绝缘寿命LE满足关系式(1)。
其中:L1为对应于场强E1的绝缘寿命;n为加速老化系数,由统计得出[15]。由于V∝E,所以有电压与绝缘寿命的关系式为
其中:LR为对应电压水平为VR时的绝缘寿命;LV为对应电压水平为V时的绝缘寿命。由式(2)可知,电老化过程中,电压水平与绝缘寿命成负指数比例关系。
热老化水平可由Arrhenius公式[10]推知,相应的绝缘寿命与温度关系式为
其中:C、B为经验统计值[15,16];θa为环境温度;θh为最热点温度,最热点温度由环境温度和电压水平共同决定,如图1所示。
结合式(2)、式(3)得到综合考虑电老化影响与热老化影响的电容器绝缘寿命模型为
在给定电容器运行条件时,可以得到相应的电容器绝缘寿命。
2.2 无功设备时变停运模型
不考虑设备停运水平受条件影响的时变性,设备的停运模型服从Weibull分布,新投产期设备的偶然失效率随更新设备逐渐降低,之后进入一段长时间的稳定运行期,达到一定年限后设备进入耗损期,故障率呈指数形式增长,忽略新投产期,稳定运行期与耗损期的停运模型都需要考虑外界条件的影响。Weibull分布模型中失效率函数与累积概率分布函数为
式中:β为形状参数;η为尺度参数,也称为特征寿命参数。
为了引入运行条件对设备停运水平的影响,考虑到尺度参数与寿命的相关性,令η=Lc(θa,V),将运行条件影响下的绝缘寿命引入停运模型,运行条件通过影响设备的绝缘寿命进一步影响其故障失效水平,所建立的条件相关的时变停运模型失效率函数与累积概率分布函数分别为
电容器停运概率即计算电容器工作了时间T以后,在后续时间Δt内发生失效的概率,根据条件概率的定义,可得
将式(8)代入式(9),得到考虑条件影响的电容器失效停运概率为
电容器工作期间电压和温度发生波动时,设备的停运状况也会相应的发生改变,进一步决定系统无功水平,从而对系统的安全稳定运行造成一定的影响。
3 算例分析
算例采用型号为BFM11/3的电容器,假设电容器工作在额定容量、室温条件下的寿命为20年,电容器介质损耗角正切值稳定在0.02%。对电容器运行水平的历史数据按照文献[3]中选取,Weibull分布的参数值如表1所示。
3.1 稳定运行期设备工况分析
假设电容器已经正常工作了5年,给定变温恒压和恒温变压两种运行条件如图2、图3所示,利用条件相关停运模型得到的失效率水平与Weibull分布模型得到的失效率水平如图4所示。
由以上图可知:
1)电容器工作5年时,利用Weibull分布模型得到的失效率为一恒定值,表示设备进入稳定运行期,但恒定的失效率无法反映设备运行条件与失效水平的相关性,暴露了Weibull分布模型的缺陷所在。
2)条件相关模型得到的失效率水平呈波动变化,结合给定的运行条件分析可知,当电压水平较高时,失效率显著上升,原因在于高压导致电场强度增加,电老化作用造成设备绝缘寿命呈指数函数锐减。当环境温度升高时,失效率也会增加,主要原因是外界温度升高时设备的散热能力下降,内部最热点温度上升,热老化过程加剧,绝缘寿命下降,故障发生的概率相应增大。
3)对比条件相关模型得到的两种运行结果,可以发现电压水平对设备失效率的影响较环境温度更为明显,表明电压水平是影响设备稳定运行的主要因素,实际运行中应该得到更多的重视和控制以保证设备的正常运行。
3.2 耗损期设备工况分析
假设电容器已经正常工作了10年,给定高温高压、中温中压、低温低压三种不同的温度和电压水平如图5所示,由条件相关停运模型得到的停运概率水平如图6所示。
由分析可知:
1)电容器工作10年时,利用Weibull分布模型得到的失效率水平呈指数函数增长,证明设备进入耗损期,但Weibull模型得到的变化停运概率只与设备运行时间有关,与运行条件无关,不能反映设备状态随运行条件的变化。
2)三种运行条件下由条件相关模型得到的失效率差别较大,表明设备进入耗损期后,故障水平受运行条件的影响更加显著,为了得到更准确的设备状态,不能忽略外界条件的影响。
3)当环境温度较低、电压水平较低时,设备的失效水平略有下降,原因在于低温有利于设备向外界散热,内部最热点温度相对降低,热老化水平降低,同时电场强度下降,电老化速度也相应有所下降,有利于维持设备的安全稳定运行。但是,并非环境温度和电压水平越低越有利于设备稳定运行。温度过低会引起绝缘介质的性能下降,造成绝缘寿命缩短,系统运行电压过低也会对设备造成电气损害,缩短设备寿命周期,因此在系统运行中,不能以持续降温降压来换取设备寿命的延长和可靠性的增加。
4)当环境温度较高、电压水平较高时,热老化和电老化同时作用,此时处于耗损期的设备的正常老化也呈指数函数增长水平,三者综合大大加速了设备的绝缘老化速度,停运概率迅速上升,累计停运概率随之迅速增加,短时间就可能出现设备击穿停运的现象。为了避免设备故障,提高系统运行可靠性,需要实时监测系统电压水平和环境温度变化,出现过压和过热现象时要及时采取补救措施,避免事故的发生。
4 结语
本文从绝缘寿命角度入手分析了温度和电压两个主要因素对电容器运行的影响情况,建立了条件相关的无功设备时变停运模型,通过算例仿真分析得到如下结论:
1)设备的停运概率随温度和电压的变化相应波动,电压和温度的升高都会引起停运概率的上升,一定范围内电压和温度的下降可以使停运概率略有下降,所建条件相关模型能够充分反映这种变化,证明了模型的合理性和可用性。
2)温度和电压协同作用时,电压水平是影响设备运行情况的主要因素,停运概率变化水平主要跟随电压的波动水平,当电压水平较低时,温度对设备停运概率的影响会相对提高。
3)影响设备停运的运行条件中,温度为不可控因素,电压水平为可控变量且为主要影响因素,因此实际运行中,调度人员要实时监测电压水平,及时加以调整,保证系统运行电压不越限,以提高设备运行的可靠性。
外部测试设备 篇2
2010年结束，2010年的工作也告一段落，在这一年里，我经过各种困难，但是在领导的大力支持下克服。这一年是有意义的、有价值的、有收获的。我顺利的完成了洗衣工作，经历了洗衣工作。在洗衣时，通过注意酒店的管理，熟悉了公司的运作程序流程，明白了公司系统的管理过程，这为今后的努力工作打下了一定的经验基础。
虽然2010年有所收获，但是自身的不足之处也暴露无疑：
1.虽然年轻充满干劲，但是经验缺乏，在处理衣服上的事情的处理存在着较大的欠缺。
2.跟不上客户的想法，在项目的要求上（洗衣房的工作也是要注意的）还缺乏主动与他们的沟通和交流的积极性。与客户交流，言辞生硬，不善于有效的表达，感觉整个人放不开。这些个人因素直接影响到了工作的效果。
3.报价，洗衣等经验还不够，对外市场价格及数据收集不够，还有待与加强学习。
4.对于项目的进度状况不能掌控，造成拖期、延期等还有不足。
员工是企业的门面，企业的窗口，我们的一言一行同时代表了一个企业的形象。以上这些缺点都是致命的，所以在今后的工作和生活中，必须积极改正自身缺点，广泛汲取经验，努力提高业务素质，在高素质的基础上更要加强自己专业知识和专业技能的学习。并以高标准要求自己，不断学习，让自己能够成为一名合格的员工。
2011年是充满期待的一年。在2010年完成公司指标的基础上，2011是一个新的起点。对于我们的洗衣部门，作为其中的一员有义务、有责任、有目标、有理想地去做好部门的工作，做好自己工作范围的事情。为了取得更好的成绩，对我们部门有几点建设性的建议和一些个人看法，不知妥否？请领导思考定夺！希望我们部门最快的完善各种工作需求，力争2011年上半年在销售及部门的各项工作上取得优异的成绩。
1.工作应该做好职责分工，明确工作内容及责任范围。工作做得不好，不是任务重、不是员工不努力、更不是领导没有用好人。往往是工作分工没有明确，工作责任没有落实到实处所造成。有些事情落在无人去做的区域，可以说哪个人都可以去做，然而也可以说不是哪个人的事，事情不多的时候哪个员工都可以捡起来做，但是一旦事情多起来了就没有人愿意去管。最可怕的是，当你处于好心去做不是自己的事，做好了大家相关无事，如果一旦出现什么问题或是麻烦，所有的问题就得你来去处理。一说到是谁的事时，都会说前面是谁谁做的，当然后面你就不得不处理了，因为没有人管嘛。费力不讨好的事谁愿意一而再、再而三的去担当呢？时间一久对于责任不明确的工作事情，大家就会熟视无睹，对工作来说就很难开展。这一点是员工的一个不良通病，我是感受最深的，常常的热心，时时会带来很多烦心。所以工作的凌乱就是工作分工不明、责任不细的结果。
2.部门的工作要打开局面一定得要领导开路。为什么这样说呢？因为每个项目的前期开拓，对于我们公司的特殊性质来说（洗衣房洗衣也是重要的），部门的员工去开拓的话，不管是你的头衔，还是你的权威性、拍板权都得不到对方的信赖，我们的客户根本都不把你说的话放在心上，你一个小兵谁甩你帐。说多了人家认为是浪费他的时间，往往还甩出一句话，你们领导是谁？有诚意叫他来和我谈，就这样随便应付打发你了。
3.对客户的合理要求一定要及时反馈信息。在这一点上我们公司做得还不够好，相当一部分原因还是归结在第一点谈到的问题上。还有就是在不能满足客户合理要求的同时，我们也要及时反馈客户的真实情况，这样客户才能信赖我们的工作及相信我们公司能满足他们的供货需求。
4.在适当时机，多派部门员工去观察市场。一来可以掌控市场情况；二来也可以增加员工对各种情况的认知，这对员工以后开展工作提供了一个很好的学习的平台。闭门造车对员工的成长有很大的局限性，见多识广更有利于员工的快速成长。
说了这些，其实也没有什么多大的建议，个人认为在做好以上三点问题后，再加上每个员工做好自己的工作，恪守其职，不断的提升并优化自己的业务水平，相信在日益激烈的市场竞争中，在2011年会有新的突破、新的气象，新战绩。
2011工作规划
1．加强学习和实践，继续提高。
针对自己的岗位，重点是深入学习智能交通相关业务及研发相关知识，提高解决问题的能力。
2．竭尽全力完成研发任务。
在项目研发过程中，要充分沟通，过程受控，要在业务上投入更大的力度，牢记速度、想象力和完美的执行，以健康愉快的心态积极主动地完成研发任务。
3．完善自身素质。
新的一年，要毫不动摇为成为一个品德好、素质高、能力强、勤学习、善思考、会办事的聪明人而努力
O(∩_∩)O哈！哈哈哈！终于弄完了！给分吧！我打的不容易啊！
洗衣房工作总结
一、序言
从2010年6月至今，洗衣房基层员工无一流失，员工的工作层面可理解为：从不规范到有待改进，从有待改进到基本规范，从基本规范到规范，再从规范到达标。故此，洗衣房的工作可为一步一个脚印的不停前进，所有好的工作都离不开酒店领导的关心和支持，更离不开的是全体员工的辛勤劳作和无私奉献。然而，对于洗衣房还存在的问题，我们还必须有效解决。
二、业前准备 1.业前培训（6-7月）
1）酒店大课培训：让我们了解到酒店的产品知识，酒店服务理念的初步认识，至少我们知道酒店是一个做什么工作、以什么为生存价值的场所。
2）客房部的培训：让我们认识到客房部的组织结构，工作区域、工作性质及工作流程，如楼层、PA、洗衣房都是做什么样工作的部门及客房部工作效率的重要性及价值体现。3）洗衣房的培训：让我们了解到洗衣房的工作性质，工作内容，流程，属性及各岗位操作的理论知识及衣物熨烫、折叠的初步程序。2.大开荒
8月1日起，客房部全体员工进入楼层各区域进行全面开荒清洁，客房部作为酒店第一工 作区域的部门，面临的开荒清洁工作压力确实很大，为了保证酒店能顺利开业，当时本该工 程装修队做的清洁工作，我们去做了，而且在后面的清洁中一次又一次的因工程又返工而造 成垃圾及灰尘污染，加之楼层无通风设施，外部温度高企，整个楼层就像一个蒸炉，故此员 工情绪及其不稳定，请假的，辞职的现象发生，但这只是一小部分，大部分的都坚持了下来，所以，有领导说，留下来的都是好员工，到8月底，我们的汗水终于见成效了，虽然不是很
完美，但，最起码，它可以住人了。
8月底，同时完成洗衣房各区域的开荒，加班完成布草、制服、及其他杂件如洗涤剂的 验收，并以最快的时间发放到位。开始洗烫试住房布草及员工制服。
三、业后工作总结 九月： 1.投产
洗衣房有几个熟手，除了我和一个技工，其他员工完全未做过酒店行业，所以这对我们的实际工作是一个很大的考验，但就如何洗涤、分类、去渍、配料、烫衣、烫布草、折叠等的实操培训中发现，大部分都是很好学的，所以在当月不要求速度的情况之下都能够做好。2.作业环境
高温、湿度大、闷热是影响员工工作质量的重要因素，但是洗衣房员工从没有因为此类因素而怠慢工作质量，我相信，酒店管理当局会对我们洗衣房实际情况作出解决的方案。3.对员工制服、鞋袜的管理，我们做到了不错发及遗失一双袜子的有效管理，但这都依赖于每位制服管理员每日的正确登记，如果少或多登记任何一个种类，那么我们的相关工作量将会大10倍以上。4.制服压力
因为制服的不全，加之酒店员工的不断增加，洗衣房在11月以前都面临着两位员工只有3套制服的换洗压力，但是面对这种压力，我们却很高兴，因为我们都保障了制服的有效供应，至少98%以上的员工随时都可领取到干净的制服。5.工作效益
6.就是说从不懂的情况之下会操作但不熟练的阶段（从幼儿园到小学的阶段）7.当月出品质量为无投诉之工作
十月
1.保障制服有效供应的方法是什么：
退房集中时抽调部分员工上楼层协助撤布草，收下的布草于2小时内送回，最主要的是全体员工的团结合作服从管理的职业道德。2.团队
洗衣房任何岗位的工作都不是一个人可以做得来的，每一项工作都会有很多的工序如：两小时内要出品50张床单，那么这50张床单的流程就有：布草员从楼层收出—到洗衣房分拣—水洗洗涤—熨烫—折叠—再由布草员送上楼层，要做到2小时内出品，每一个岗位都必须快速的反应，且还得绝对保证质量，如果以上任何一个岗位出现短路，那么2小时内出品就成了空话。所以，我们一直的标准要求是：在你做任何一道工序时必须要想到在如何方便下一步工序来进行上一步的操作。团队精神在任何地方都是影响力最大的因素。对于我们洗衣房工作性质来讲，团队合作精神的好差直接决定我们的。。3.问题洗衣的流程确认
为了防止因衣物本身问题而造成的洗衣投诉，从十月开始每件有任何问题的洗衣都要记录在案，并要有相关人员的签名方可洗涤，这一方法的实施，有效的避免了相关投诉。4.优秀员工
为了给一些表现比较突出的员工给予肯定，洗衣房的方法就是评选每月优秀员工，我们所评选优秀员工主要表现是：职业道德、工作认真、细致、团队精神强。5.工作效益 从懂一些到全部知道但不完全熟练的阶段（从小学升到了中学）6.无任何出品质量的口头或书面形式的投诉 十一月： 1.水质
出现因水质突然严重发黄而致使毛巾严重发黄的事故，因大足水质本身不好，而我们目前也没有水处理设备，但已引起酒店管理当局的高度重视并已同意于年后着手安装水处理设备。虽然现在我们没办法解决水质的问题，但我们要随时注意水质的变化，遇到水发黄特别严重时，不可洗涤任何东西，应该把发黄的水排完后再洗涤。2.羽绒被
在对客房全羽绒被进行烘干工作时对有些被蛋白污渍污染的羽绒被没有及时发现就放入烘干机高温烘干，导致蛋白污渍固化后而增加去污难度。对于这点，我们操作员在下一次的相关工作中要引起高度注意。3.洗衣投诉
11月15日，洗衣房在客衣服务中因细节疏忽而导致了一次客人投诉洗衣服务的事故（11月15日730房香港客人何带福先生的衬衣要求折叠但因种种细节的疏忽而导致没有折叠就送回给客人），这个投诉时体现我们的细节工作做得不够完善，监管力度不强，我们的要求是，每一项工作，尤其是对客洗衣，从收到出的每一个环节都不能出现一丝的疏忽，只要每位客衣员都严格按照我们所定下的标准程序去操作，我想，要找出你们的问题都难。4.工作效益
从全不知道但不熟练到全面熟练的工作阶段（从初中升到了高中）十二月
1.开始对水、燃气、洗涤剂等消耗过程进行化整为零的登记模式，目的是要让大家知道我 们每天都用多少相关成本，做了多少的事出来，事实证明，这一方法的实施，对12月的成本控制起到了决对杜绝浪费的作用。12月工作效益
12月是综合9-11月3个月时间所学到的理论与实操知识来进行考核的月份，无论是对出品质量还是成本控制的工作效益都有着很充分的证实，最终结果是，我们从高中顺利升到大学了
四、效益分析对比
9月的单件成本0.57元，是因为8月底洗涤试住房及员工制服等数量未进行登记与当时为了让员工尽快熟练操作流程，实行有一点洗一点的操作方法，加之配料不规范，所以单件成本较高
10月-11月的单件成本都是0.30元，是因为员工操作技能不断得到提升，岗位操作标准规范化提升，但还未做得更好
12月的单件成本0.25元，是因为员工对各岗位的操作技能全面掌握后，洗衣房开始对成本控制进行针对性的控制。那我们就来回顾一下我们成本控制的实施方法。
四、成本控制
1.洗涤剂的控制方法（同时控制了水、电、蒸汽）
主要方法有：每日成本总结会、洗涤剂每机配料登记、任何设备必须满载运作、员工对岗位操作方法更深层次的认识，做到改用的必须用，可以用但没必要用的尽量不用；可以用水洗除的污渍，那我就不用洗涤剂行不行等等。2.蒸汽的控制方法（同时亦控制了电）
洗衣房耗气量最大的设备是大烫机，1个小时大概35方汽，我们的方法是集中所有布草在一个时间段熨烫，但最主要的还是我们的速度，我们可以1分钟出5件的话，就不能只出4件，这是原则问题，我们的速度只能最快，不能太快，太快就要被投诉了。3.水洗制服的干燥方法（同时节约电、蒸汽）
于每日下班前将制服全部洗出，用衣架挂干，那么我们又节约了半小时的蒸汽使用，在五星级酒店洗衣房来讲，这种方式应该是罕有的，但也绝对是有效的。
4.总之，任何的成本都控制在每一位员工手里，我相信，我们的效益，不会越来越差，也不会原地踏步，只会越来越好。
五、存在的问题 1.责任感
刚才，我提到了团队合作精神很好，但是，我们的责任感很差，经常是做了不检查质量，出了质量问题就找这样那样的理由。
我们所说的责任感，不是说出了问题后再去追究谁的责任，这个没意义。而是说要对本职工作高度负责，认真的去操作，避免出现问题，这才是我们所需要的。2.技术岗位人才培养失败
2010年，因我们把重点工作都放在了全岗位的基础操作层面上，而对重点技术岗位的人才培养较松懈。2.速度
虽然前面我说到，我们12月效益已经很好了，但我们的速度还得再进步，就算我们现在已升级到大学阶段，但是离大学毕业还远着呢，学的东西也还很多。
3.部分员工素质还不够成熟，由于绝大多数员工从未就职过酒店服务工作，即缺乏酒店服务工作经验，对酒店亦没有什么认知，虽然经过几个月的培训，但对高星级酒店，特别是五星级酒店究竟要达到怎样一个服务标准还有待更深层次的实际认知。
4、员工服务技巧性较弱。与其他五星级酒店相比，存在经验上的差距，服务规范化还能应付，但灵活性、个性化的服务相对缺乏，而这正是五星级酒店需要的服务。
外部测试设备 篇3
近年来,随着光纤通信技术的迅猛发展以及因特网的快速发展,通信系统对光纤的需求量和光纤的生产规模不断扩大。光纤的生产技术日新月异,光纤拉丝速度越来越快,同时光纤预制棒的尺寸也越来越大,单棒的拉丝长度已经可以达到数千公里以上。作为全球光纤需求量增长最快的国家,我国光纤产业近几年得到了大力发展,但总体上我国光纤行业呈现“一多一少”的局面,即买棒拉丝的厂家多,能生产预制棒的厂家少,而光纤制造的真正核心技术是光纤预制棒制造技术[1]。
目前,制造大尺寸光纤预制棒外包层的技术主要有外沉积加烧结法和套管法两种。套管法生产的大尺寸光纤预制棒拉纤合格率较低,且易受进口套管成本的影响,其生产成本较高,与外沉积加烧结法相比明显处于劣势,因此采用外沉积加烧结法制备光纤预制棒外包层已成为当今世界的主流技术。然而发达国家对我国的技术壁垒,使得我们无法获得制备光纤预制棒的核心技术,造成我国光纤预制棒制造技术与世界先进水平有一定的差距。为了使我国光纤预制棒制造技术能够赶超世界先进水平,我公司成功自主研发了外部气相沉积(OVD)设备,该设备的自主研发项目也是国家“十一·五”科技攻关项目的重要组成部分。
1 OVD生产工艺的简介
光纤预制棒的OVD生产工艺是在1970年由美国康宁公司研发和独家采用的简单快捷工艺。OVD生产工艺主要用于在芯棒外部沉积外包层,其通过火焰水解,即气态卤化物(SiCl4等)与氢氧焰或甲烷焰进行反应,生成大量高纯度二氧化硅微细粉末,随着预制棒或火焰灯头的往返平移,逐渐一层一层沉积在芯棒外表面,通过热泳效应形成一层均匀的、无缺陷的沉积层,直至达到所要求的沉积重量[2]。图1示出了OVD工艺的生产过程。采用外沉积加烧结法制备光纤预制棒时必须对外沉积工艺进行准确控制,这要求我们所研发的OVD设备不仅应满足外沉积生产中各项工艺需求,而且实现对其的精确操控。
2 OVD设备的设计制造
由于目前国内尚无制造OVD设备的先例,无经验可以借鉴,因而我们在设计制造OVD设备时遇到了很多困难。我们在对OVD工艺要求和国外进口设备长时间的认真研究和调查准备的基础上,仔细分析了OVD沉积所需要的原料、火焰、气流、运动、工艺曲线及控制系统,对OVD设备的各个关键部件均设计了几套方案,再经过认真研究和比较,确定了一套完整的实施方案,最终打破国外技术的保密和垄断,成功自行设计制造了高沉积效率的OVD设备。
我们设计制造的OVD设备主要包括以下部分:a.气柜部分,即氢氧火焰的供气、配气系统;b.蒸发器部分,即SiCl4供给和蒸发装置;c.车床沉积腔、框架部分及移动部分,即高纯度SiO2沉积的气流稳定的抗腐蚀沉积腔、预制棒运动的高精度移动旋转系统;d.控制系统与软件,即整套全自动工艺控制系统等。下面将对这些部分的设计要求和设计制造过程进行详细介绍。
2.1 气柜
OVD设备中气柜部分使用的气体有氢气、氧气和氮气三种,其中氢气和氧气是工艺气体。我们设计OVD设备时对气柜部分的具体要求是:按照工艺要求完成在工艺过程中的供气;实现多路气体流向、流量精确控制,可监视并调节各个气体的压力;保证在空闲状态下通过氮气操作气动阀控制氮气对管线和质量流量控制器(MFC)的吹扫清洁;设备维护及更换的方便。根据上述设计要求,我们首先进行氢气、氧气柜管路设计与总体布置,确定使用的元器件品牌型号等,制作及现场安装气柜;然后进行所有气体及SiCl4原料的供气供料管路设计施工,并将气柜部分所有的电磁阀信号连接至控制系统(PLC或PC板),由控制系统统一控制;所有的气动阀门由电磁阀控制,间接由控制系统控制;质量流量计与控制系统的模拟量处理模块相连,由控制系统提供控制信号。
2.2 蒸发器
蒸发器是OVD设备的核心部件之一,承担着为生产沉积供应稳定的SiCl4原料蒸气的任务。我们设计OVD设备时对蒸发器部分的具体要求是:完成自动补料操作、智能温度与压力控制、远程流量控制;蒸发温度稳定(控制在85℃左右)、蒸发压力可调、蒸发量大于500g/min。由于进口OVD设备中的蒸发器充满了SiCl4原料,难以进一步拆开研究,同时蒸发器的其他具体要求(如内壁光洁度等)也无法获得明确的指标,因此对蒸发器这个全新的技术领域我们只能在研究探索中设计。在蒸发器设计制造过程中,我们自行完成构建设计及出图审核,然后交给专业超净系统制作商完成制造,再由我们完成最后的安装和自控编程、控制调试等。最终我们自行设计的新蒸发系统的温度、压力和液位传感器均能实现在线更换,而不需要清空系统,这大大减少了系统维护时间,降低了系统污染风险。同时,我们设计的蒸发器实现了微量补料,使蒸发压力的稳定性大幅提高,保证了系统的压力稳定,与进口设备相比,蒸发器的压力波动大幅降低,图2为实际生产中的蒸发器的压力记录。在系统实际运行中,该自制蒸发器运行稳定,自动充料正常,蒸发量较进口设备大,且蒸发温度与压力控制更为平稳,保证了SiCl4生产流量的稳定。该自制国产蒸发系统各项性能均优于同类进口OVD设备的蒸发系统,填补国内SiCl4原料蒸发器设计制造领域的空白。
2.3 车床沉积腔、框架部分及移动部分
我们设计OVD设备时对车床沉积腔的具体要求是:沉积床体和通风系统应耐腐蚀、抗高温且美观;疏松体预制棒的沉积长度可超过2 m。根据上述设计要求,我们对车床沉积内腔与外壳(床体)进行了精心的设计,内腔采用纯钛板制作,保证耐腐蚀性,外壳采用不锈钢316L,确保耐腐蚀、易加工且美观。同时,我们对抽风口、送风道、车床沉积腔内气流流向等仔细分析,针对性地做一些测试实验,并根据实验结果对设计进行了调整。
光纤预制棒移动部分是OVD设备中的重要部件,承担了预制棒的移动与旋转等功能。我们设计OVD设备时对框架部分和光纤预制棒移动部分的具体要求是:框架部分稳定性、平整度和垂直度好,密封性能好,具有强耐腐蚀能力;光纤预制棒移动部分具有左右平移和旋转功能,预制棒的移动距离和移动速度及转速进行高精度控制;运动部分直线度良好,卡口圆跳低于0.1 mm;预制棒的水平移动距离应大于2 500 mm,移动时稳定性好,晃动小;旋转时,预制棒的晃动应不超过0.5mm;应有限位开关,并设有紧急停止按扭。根据上述要求,我们在初期设计中采用了双侧对称支架使预制棒重心保持在秤的中心,旋转系统采用单边传动结构,但经过试运行后效果不佳;之后我们修改了这一设计,首先测试了自由度更大的卡口,然后再对旋转传动机构设计与加工进行改进,将单边传动改为双边花键轴传动,模拟试运行后发现,产品的同心度有了明显的改进。
2.4 控制系统与软件
我们设计OVD设备时对控制系统与软件的具体要求是:实现OVD工艺参数的数据采集,工艺参数包括氢气和氧气的流量,光纤预制棒的移动距离和移动速度、转速,蒸发温度和压力,供料时间、沉积时间及SiCl4蒸气流量、重量等,并可对各路气体流量曲线、蒸发温度和压力曲线、实际重量曲线等进行实时分析;在OVD工艺过程中可随时对工艺参数进行修改;显示屏上可显示参数的设置值和实际值;整套的工艺操作过程编写成一个连续的操作程序,可由软件自动控制,每一根光纤预制棒在沉积过程中的数据都能自动采集、记录和保存。根据上述设计要求,我们采用了可编程控制器和工控机组成控制系统,所有控制量均由可编程控制器程序控制,所有操作均在电脑的界面上完成。在整个控制系统与软件的设计中我们克服了一些设计难点,使该控制系统具有以下主要特点:
(1)由于对光纤预制棒移动和旋转的速度及移动距离的精度要求极高,稍有偏差将导致光纤预制棒报废,因此我们在运动控制系统使用了三菱伺服马达系统实现闭环反馈控制,并利用机械减速齿轮箱来保证运动的精度,最终满足了运动系统的精度要求。
(2)我们采用三菱PLC作为OVD设备的主控系统,保证了系统高可靠性,且维护方便。三菱PLC控制气柜中的电磁阀及各种报警信号(数字信号)、气柜中各种气体MFC的流量信号(模拟量信号),并用专用的高速脉冲模块来给伺服驱动器发送高速脉冲控制信号,用以控制各个马达的运动。同时与上位工控机进行通讯,根据上位机的命令来执行各个步骤的操作。我们设计OVD设备的控制系统可立即完成上位组态王与主控PLC的通讯、PLC与称重仪表的通讯、控制系统与蒸发系统的通讯;并根据工艺配方的设定,实时计算数十个变量的设定;在每一次往返移动中能及时计算出下一次往返中所有变量的赋值,包括速度、流量等,并通过通讯的方式发送命令给PLC、蒸发器等实际控制部件。
(3)采用了西门子工控机作为人机界面,使系统功能更为强大,易于操作;采用北京亚控公司开发的组态软件King View编辑操作界面,使系统界面更为直观,具有很好的可视性,并且易于工艺编辑修改和历史数据跟踪。图3为控制系统运行时的主界面,从图中可见,该界面非常的清晰和直观,各个控制点和控制量均有显示,运动系统还有动画模拟同步变化,同时各个量均可以手动和自动两种方式进行设定和修改;在操作人员完成生产准备开始正式生产运行后的十几小时沉积过程中,完全不需要人工干预,控制系统可独立完成所有的操作,完成对所有信息的采集,对各种状态的判断,对生产信息的记录,对逻辑关系的处理等,直至控制系统自动判定沉积已达到设定目标,按顺序自动停车,退出生产状态。
控制系统的操作软件由很多界面组成,分别对应不同的功能,如手动操作界面、实时曲线放大界面、趋势曲线界面、工艺配方编辑界面、设置界面等。各个界面之间可以非常方便地通过下拉菜单进行切换,同时每一个界面都设定各自相应的操作权限等级,软件登录时的操作人员需要相应操作权限才能进入其中的一些界面并进行操作。图4为工艺配方编辑界面,该界面可调用Microsoft Access对工艺配方进行修改,非常方便;可同时对多个工艺配方进行编辑修改,程序按顺序执行每一条指令,非常直观和方便;而且该界面对工艺配方数量没有限制,只要配方名称不重复即可,这对于更改工艺或进行多种产品试验等非常方便。
3 结论
我们在自行设计制造OVD设备时,根据掌握的工艺和设备特性,大胆改革,运用了各种国内外成熟的技术和设备,形成了设计新思路和方案,克服了众多技术难点,经过仔细的研究和论证后予以实施,最终获得了成功。该OVD设备实现了蒸发系统的蒸发量较同类进口设备大,且蒸发温度与压力控制更加稳定,保证了生产流量稳定;沉积腔抽送风系统保证腔内层流稳定;床体耐腐、抗高温且美观,内腔采用纯钛,外壳采用316L不锈钢,兼顾耐腐、易加工和节约的原则;开发了全套具有自主产权的控制软件,实现对运动、计量、控温、流量等的精密控制,完成长时间全自动复杂工艺条件下的自动控制。
目前,我们设计制造的OVD设备以运行了两年多,系统稳定,完全达到了原先的工艺设计要求,产品质量和合格率均达到甚至优于同类进口设备的水平。该设备可沉积最大质量为45kg的预制棒,可沉积重量约是同类进口设备的四倍;沉积速率达到43g/min,是同类进口设备的两倍;沉积效率也比同类进口设备高。我们完成的设计制造OVD设备项目,开创了光纤生产关键技术OVD沉积设备自主研发的先河,填补了国内在这一技术领域的空白,形成了自主知识产权并申请了专利。
摘要：介绍光纤预制棒生产中的重要设备——外部气相沉积(OVD)设备的研究以及设计制造。研讨了气柜、车床沉积腔、运动机构、蒸发器、控制系统等各部分的功能和技术要求,阐述了相关的实现方法,其中重点介绍了OVD设备核心部件蒸发器与其控制系统。实际生产中,自行设计制造的OVD设备各项性能优异,尤其是流量与压力稳定性、沉积速率和沉积效率等主要性能均优于同类进口设备。
关键词：光纤制造,光纤预制棒,外部气相沉积,蒸发器
参考文献
[1]何方容,魏忠诚.光纤预制棒制造技术最新发展趋势[J].光通信研究,2002(4):44-48.
如何增加外部链接 篇4
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参与博客论坛等社区
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浅析医用电气设备外部标识的要求 篇5
国内现行有效的针对医用电气设备的通用安全标准为GB 9706.1-2007《医用电气设备第1部分:安全通用标准》 (以下简称GB 9706.1) [2]。虽然已经执行了近6年时间, 但由于该标准要求的内容较多, 易造成医疗器械制造商理解偏差导致产品设计缺陷, 在日常检验中, 还是会经常出现项目不合格的问题。其中, 检验不合格情况比较集中的项目之一就是6.1设备或设备部件的外部标记。下面就此问题进行分析, 提出整改建议, 避免此类问题的再次发生。
1 与电源的连接和电源频率 (GB 9706.1中6.1g) 、h) )
GB 9706.1中6.1g) 要求标记“设备可连接的额定供电电压或电压范围”;6.1h) 要求标记“以Hz为单位的额定频率或额定频率范围”, 这2条要求都是对设备额定连接电源性质的要求[3]。因此, 一般一同标记。
在实际检验过程中, 经常会遇到产品标记为“电源:AC 220 V±22 V, 50 Hz±1 Hz”。标准要求的是设备所连接电源的额定值, 按此要求, 上述标记应理解为:设备额定供电电压:198~242 V、额定频率:49~51 Hz。经过与企业沟通, 上述标记设备的设计额定供电电压和频率为:220 V50 Hz。但按照GB 9706.1第10章环境条件的要求, 将电源的误差也一同标记了。这显然是对标准要求的内容理解产生了偏差, 也势必会影响设备的检验和使用。因此, 单单从标记内容上判断, 上述标记起码是不够规范的。我们知道, 世界各国的公共供电网的额定电压和频率各不相同。经过查阅相关资料, 发现其供电电压的额定值均处在100~240 V间;但频率额定值只有2个:50 Hz、60 Hz。所以, 上述标记设备的额定供电电压和频率的正确标记应为:“电源:AC 220 V, 50 Hz”。
针对额定供电电压和频率的标记, 我们还会遇到其他标记情况。由于相关被检产品预期是在中国进行使用, 而我国的供电网额定电压和频率为:220 V 50 Hz[4]。同时, 结合GB 9706.1标准的要求, 相关标记情况及其含义和符合通用规范性判断如下表1:
2 分类 (GB 9706.1中6.1l) )
GB 9706.1中6.1l) 要求标记“对B型、BF型和CF型应用部分, 按防电击程度分类标示应用部分类型的符号 (见附录D, 表D.2, 符号1, 符号2和符号3) ”[5,6]。相关应用部分的符号分别为: (B型) 、 (BF型) 、 (CF型) [7,8]。针对本条款要求, 实际检验及国家监督抽验中遇到的不符合情况主要有以下2种。
2.1 应用部分未使用符号标记
在日常检验中, 存在着对应用部分的标记只用文字而不使用符号的情况, 尤其是国产产品出现此问题的较多。如应用部分标记为:“B型”。
此种标记内容虽然不能完全判为不符合, 但按照标准要求 (可以没有文字标注, 但应标记适用的符号) 来说是不够规范的, 建议按照GB 9706.1标准附录D的内容加入符号标记。
2.2 应用部分符号标记错误
还有的情况比如设备应用部分文字标注为“B型”, 却使用了“BF型”符号, 这明显是矛盾和不符合规范的。同时, 也显示出制造商对GB 9706.1标准要求理解的不够细致。这个例子的情况就出现在国家监督抽验中, 虽然只是外部标识的错误, 不涉及到设备技术指标的问题, 但根据抽验方案的规定, 仍然判为不合格并进行网上公示, 给企业生产和销售带来了严重影响。
3 熔断器 (GB 9706.1中6.1n) )
3.1 相关要求
对于设备外部熔断器, GB 9706.1中6.1n) 规定:“从设备外部能触及的熔断器, 应在熔断器座旁标明其型号及标称。”同时, 该标记在经过标记的耐久性试验后应“永久贴牢”和“清楚易认”。同时, 在GB 9706.1标准附录A中也对上述要求给予了补充说明:对于符合GB 9364的熔断器, 其类型和标称值的标识也宜符合要求。具体标识内容则可以参照GB 9364系列标准的要求来确定[9,10]。因此, 对于医用电气设备中常用的符合GB 9364的熔断器, 其外部标识应符合上述两个标准的要求。正确标记示例:T315L250V或F4H250V。也就是常说的标记内容要具备“四要素”:电流特性、额定电流、额定分断能力和额定电压。这一要求在IEC (国际电工委员会) 针对IEC 60601-1 (即国内的GB 9706.1) 标准的技术报告 (TR文件) 中也作了明确规定[11]。
3.2 检验发现的问题
依据上述对医用电气设备外部熔断器标识的要求, 在日常检验及国家抽验中发现了不小比例的产品存在对熔断器标识不全的问题。如标记为:“250 V T/1.5 A”、“3.15 A”等。
3.3 错误原因分析及整改
通过发现的问题以及与企业的沟通, 发现造成熔断器标识不全的原因主要有以下两个方面。
3.3.1 对标准要求理解不够
医疗器械生产企业对相关标准内容了解不够全面, 理解不深。企业对产品所适用标准的理解和执行应贯穿产品的整个生存周期。尤其是像熔断器这类外采部件, 更是应该严格控制。这就要求生产企业应及时跟踪标准更新, 全面理解标准要求 (包括相关专用标准和引用标准) , 进而在产品质量管理过程中明确对相关部件供货商的要求, 同时在产品外部正确加贴相关标识。
3.3.2 忽视对熔断器其他规格的选取
有些产品的研发人员对于产品所选取熔断器的规格只是简单停留在对额定电流的选取上。额定电流是熔断器的一项重要参数, 这一点在GB 9706.1中57.6也得到了印证:网电源熔断器和过电流释放器的电流标称值, 应使它们能可靠地流过正常工作电流, 并不应大于载有电网供电电流的电源电路中任何元、器件的电流标称值[12]。
根据以上要求, 虽然熔断器额定电流的选取会影响到熔断器是否能够可靠熔断, 对设备的运行起到保护作用。但其他三个要素在选取时也是必需考虑的, 例如有些设备中存在电动机等启动电流较大的部件, 其启动电流虽然较大, 但启动时间很短。此时, 就应该参考设备整体稳定工作时的最大电流值进行熔断器的选取, 而不是将启动电流也考虑在内。同时, 还应综合考虑所选取熔断器的电流特性及额定分断能力并在设备外部正确标识[13]。
4 机械稳定性 (GB 9706.1中6.1 u) )
GB 9706.1中6.1u) 规定了对具有有限的机械稳定性的设备的要求。同时, 结合GB 9706.1标准中24章的要求, 对于具有有限机械稳定性的设备, 应有警告性标志或图例说明宜仅在某一位置时进行搬运[14]。
符合这一条款要求的设备一般是有一定高度、具有可伸展支架或运动机械臂的设备, 如常见的手术显微镜, 其宜搬运标记如下图1所示:
5 外部标识的其他要求
医用电气设备或部件的外部标识内容除了上述通用标准要求外, 还应注意:
(1) 根据我国产品质量法及《医疗器械说明书、标签和包装标识管理规定》 (国家食品药品监督管理局令第10号) 的要求, 医用电气设备或部件的外部标识内容应该至少包含中文。这一点对于进口产品尤其应该注意其符合性的检验。
(2) 产品外部铭牌不能等同于外部标识。外部铭牌一般只包含产品名称、生产企业、地址、联系方式等信息。而标准要求的与设备安全相关的外部标识则应该标记在设备相应部件/部分附近 (如产品应用部分、外部可触及熔断器、输出等标识) , 且保证清楚易认。
6 结论
外部测试设备 篇6
不同的电气设备由于材料构造、使用情况等等不同其寿命也不同。但是,我们发现相同的电气设备在不同的使用环境中其损耗程度也大不相同,寿命相差很大。不同的自然环境对设备的影响程度不同,如温度、湿度等等都可能成为影响电气设备的主要因素。因此根据这些影响因素制定不同的对策,采取针对性措施,将有利于电气设备管理工作的顺利开展。
1 外部环境因素对电气设备的影响
几乎所有电气设备的技术指标中都有对环境温度、湿度、海拔高度、振动等使用场所环境因素的限制规定。这说明外部环境因素对电气设备有着非常重大的影响。它会直接或间接地影响设备的故障率、使用寿命、甚至是能否正常工作等。因此,探讨外部环境因素对电气设备的影响对电气设备管理工作而言意义重大。
1.1 温度
电气设备运行过程中,温度过高或者过低,长期超过规定的允许范围,均容易引起设备故障。温度过高,铜铝等导电金属材料长期工作温度超限,金属材料可能软化,机械强度也会明显下降;电接触导体表面剧烈氧化,接触电阻明显增大,导体接触不良,电接触稳定性差;对于根据耐受高温能力分级的绝缘材料而言,温度超限会导致绝缘材料老化,性能下降甚至击穿;环境温度过高或空气流动性差,散热效果不佳,将导致设备的稳定性、可靠性及准确性下降,容易过热跳闸,甚至损坏。低温环境对电器中的油类、弹簧机构、液晶屏、电子芯片等的影响也是不容忽视的。
1.2 湿度
湿度过高会降低电气设备的绝缘强度。一方面湿度过高,空气的绝缘性能降低,容易引发短路故障。另一方面空气中的水分附着在绝缘材料表面,会使电气设备的绝缘电阻降低,特别是年限较长的设备,内部积尘吸收水分后,绝缘电阻更低,容易造成绝缘击穿故障。再者,湿度高利于霉菌的生长,易破坏设备的绝缘性能。大家都知道,潮湿空气容易导致电气设备内部和外壳金属部件锈蚀,易降低其性能和使用寿命,引发电气故障。
1.3 粉尘
粉尘的产生,不仅会污染环境,损害人的身体健康,还会对电气设备的安全运行带来危害。如粉尘在断路器上端凝结沉降容易造成相间绝缘强度大大降低,诱发相间短路事故。粉尘在继电器、接触器等触头间堆积容易造成接触不良故障。粉尘若堵塞通风道,导致设备散热不畅,温升过高,设备可能会无法正常运行。
1.4 海拔
海拔对电气设备的影响主要体现在绝缘强度、分断能力和温升三个方面。海拔越高,气压降低,空气的密度和湿度相应减少,会引起外绝缘强度的降低。电气间隙击穿电压下降,空气介质开关电器灭弧性能降低,设备的分断可靠性下降。海拔越高,空气介质冷却效应降低,散热能力下降,加之紫外线辐射增强,绝缘材料易老化,电气设备易发生故障。
1.5 振动
振动会造成电气设备零部件疲劳损坏,磨损和松动,使设备不能正常工作。如对于有触点元件而言,振动极易引起触点接触不良;对于机壳和机座而言,振动频繁容易出现断裂或变形。有数据显示,振动还将加大尘土进入电器内部的几率。[1]
1.6 人及动物人或动物有意或无意触及电气设备导致触电或设备误动作,易发生人身伤害或电气故障。发生的原因主要是设备的防护装置缺失或者设置不合理。
1.7 其它
其它因素是指一些不可预见的外力因素,比如暴风、雷电、大雪等恶劣天气下产生的不可抗力。比如暴风刮倒电杆电线、雷电导致跳闸等等。在一定时期内有很大几率发生诸如此类的异常天气时,设备管理人员应提前做好应对措施,有针对性地开展电气设备检查和维护。
2 针对影响制定的对策
2.1 防暑、防冻措施
高温天气,考虑温升的影响,应对电气设备采取“防暑”措施,包括加强通风管理,保证设备区域以及设备本身的散热;由于高温导致轴承润滑油易流出需补油;加强设备点检,及时反映设备的异常温升、响声、振动等;对工作在温度过高环境的电气设备,可采用冷却风机进行强制降温等。冬季低温天气,应注意防范油压控制的电气设备易因液压油粘性增大无法正常启动和运行,需提前投入电加热器,做好“防冻”措施。
2.2 除湿措施
环境相对湿度过高对电气设备的正常运行将造成较大威胁。因此采取合理措施,减轻环境湿度对电气设备运行的影响,有针对性地对其室内外环境进行防潮除湿是非常必要的。有效的防潮除湿措施包括:采取通风、局部隔离等除湿措施,必要时给电控柜加盖防水罩;有条件的安装空调或工业除湿机,快速自动解决潮湿问题;为防止凝露,可在电气柜内合适位置装设加温型或排水型除湿器;封堵连通室内外的电缆通道口,在防小动物的同时也能防止潮湿水气进入;杜绝屋顶屋面积水渗水透水;加强巡回检查,及时关好门窗和柜门;长期未开动设备,有可能受潮的必须先进行烘烤,经摇测绝缘电阻合格后方可送电运行等等。
2.3 通风防尘措施
使用场所中的粉尘在设备上沉降容易影响设备散热、导致触头电接触不良或加大相间短路的可能。对工作在灰尘过大环境的设备,要选用防护等级高的产品或及时采取通风防尘措施,必要时可在重点电气部位上加盖防尘罩。电气维护人员应定期对电缆接头、接触器和断路器等主要电器元件以及大型电机、变电所、变压器等等进行除尘,定期检查开关设备的触头及接线,提高电气设备的抗尘能力。有条件的电气柜或者场所,在采取通风措施,风道入口应设置过滤装置且保证足够的空气流量用于散热。
2.4 合理选择产品型号
电气设备选用时,首先应该根据设备所处位置、使用环境和工作条件初步选定产品的种类和型式,如考虑户内户外、海拔高度、环境温度及防尘等等。接下来才是根据负荷情况、工作电流、工作电压等基本运行参数来选择准确的产品型号。在计算设备的额定电流和电压时应考虑工作环境温度和海拔高度对额定电流和电压的影响,并作出相应的调整。例如一般非高原型的电气设备使用环境的海拔高度不超过1000m,当使用地区海拔超过制造厂家规定值时,由于大气压力、空气密度和湿度相应减少,使空气间隙和外绝缘放电特性下降,应对设备最高允许工作电压进行修正,另选高原型产品或者外绝缘提高一级的产品。[2]又如在实际运行中,环境温度超过规定的基准温度时,由于温升过高超过设备可接受范围,也需要对其额定电流进行修正。根据设备环境条件选择合适的型号是保障设备正常工作的前提。
2.5 采取合适的防护措施
电气设备本身做好保护接地,以避免电气设备绝缘损坏后在设备金属外壳上和电缆的钢带上产生危险电压,造成触电事故的发生。保护接地装置和漏电动作保护装置相互配合,实现对漏电的检测和设备保护性动作。保护接地装置应完好无损,做到定期检测。电气设备的危险部位应做好防护,并设置警示牌,以防人和动物误触。
2.6 加强日常巡查、定期检查和专项检查
加强电气设备的日常巡查、定期检查和专项检查非常有必要。环境状况和电气设备自身状况随时间动态变化。电气值班人员每日对所有电气设备进行巡查,发现电气隐患如发热、接触不良等及时处理,防止造成更大的电气事故。对一些大型的、高压的、平时不便停机检查的设备一定要制定计划定期检查,利用一些停车间隙,有针对性地对其进行全面检查。根据天气情况、设备种类等组织的如雷雨季节专项检查、起重设备专项检查等能补充我们在特定的时期对电气设备的防范性检查工作。将电气设备的日常巡查、定期检查和专项检查三者结合起来,电气设备管理工作才能做到万无一失。
3 案例分析
某厂一离心车间共有18台11kW的离心机,均由变频器控制运行。变频器本身对环境的要求是:周围湿度90%以下,室内应无水蒸气、无水滴等。实际的车间环境条件是:离心机不可避免的大水作业加之南方气候潮湿,特别是每年3月~4月回南天的影响,电柜极易受潮起水珠,特别是在长时间停车后再启动时经常出现变频器故障。主要原因就是由于空气湿度过大内部电路板或元器件受潮致使变频器无法正常工作甚至直接烧坏。为此,维护人员在柜内增加了加温型自动除湿装置,清除了电柜下方的积水,有效降低了变频器的外部环境湿度,减少了湿度高所致电气故障。如表1所示。
4 结语
外部环境因素的影响对电气设备而言是一个无法回避的问题。温度、湿度、粉尘、振动等等都将直接或间接地对电气设备的正常工作造成威胁。老话说“出门看天色”,生活中的我们经常先“看天色”,预见性地解决出行中可能出现的问题。在电气设备管理工作中,我们也应正视外部环境因素对设备可能造成的不利影响,合理制定有针对性的对策,有效地将可能造成的危害降至最小,保障设备的高效、稳定运行。
摘要：外部环境因素如温度、湿度、粉尘、振动等都对电气设备有着直接或间接的影响。不同的环境因素对设备的影响程度不尽相同。探究外部环境因素对电气设备的影响,对于我们制定对策、采取针对性措施消除由此产生的不利影响,保障电气设备高效安全运行有着现实意义。
关键词：环境因素,影响,对策
参考文献
[1]田瑞利.振动对尘土进入电器影响研究[D].北京:北京邮电大学,2010.
[2]GB/T 20635-2006,特殊环境条件高原用高压电器的技术要求[S].
外部测试设备 篇7
随着电力工业向高电压、特高电压、大机组、大容量的迅猛发展, 电力系统对安全可靠运行提出了越来越高的要求, 因此对电力设备运行状态的监测、故障诊断受到了高度重视。红外成像技术在产品质量控制和监测、设备故障诊断、安全保护等方面正发挥着越来越重要的作用, 特别是其检测的远距离、不接触、准确、实时、快速、准确的特点, 在不停电不取样不解体的情况下能快速实时地监测和诊断设备运行状况, 从而得到快速发展。红外测温技术作为电力设备在线监测的一项行之有效的技术手段, 它能及早有效的发现和诊断运行中电力设备的事故隐患和故障先兆, 以便采取措施, 减少并避免电力设备因过热故障所引发的突发性设备事故, 在电力系统中得到了广泛的应用。
1 电力带电设备内外部故障的红外诊断
当前, 电力工业正处在大电网、大机组、大电厂、超高压、现代化方向的发展时期, 设备维修不能再采用经历多年的“事后维修”、“定期预防维修”方式, 开始向“状态维修和预知维修”的方向发展。
80年代后期, 一些电力中试所引进国外红外热像仪开展外部缺陷红外诊断, 并对高压输电线路导线连接件及劣化线路绝缘子进行直升飞机红外航测试验和研究, 取得了不少成功的经验。90年代许多电力单位开始购置仪器开展红外检测, 有些电力试验研究单位对各类高压电气设备内部故障开始了研究。
目前应用的红外诊断装置还属于便携式简易装置, 通过巡查、检测进行设备的故障诊断, 近年来“变电站综合监测、监视、监控系统”在有些单位出现, 它配以热像遥视监控系统、可见光摄像机等组成的计算机网络系统, 从红外原理分析, 由于红外技术的特殊性在只通过1～2台热像仪要完成全部的红外检测还不能达到预期目的。
我们常将由发电厂的发电机、关电线路、变电所设备、配电网络和电力用户的用电设备连接而成的整体称为电力系统。从整个系统分析, 红外诊断技术已在下述范围得到应用。
电气设备的红外诊断电力系统电气设备中, 导流回路连接故障;电气设备绝缘故障;磁回路漏磁或绝缘局部短路引起局部环流或涡流发热;绝缘瓷瓶故障等等会导致设备运行中温度或温度分布异常, 可采用红外测温方式进行诊断, 由于检测必须在设备带电状态下才能有效, 因此常称为“带电设备红外诊断”。
以下内容是在大量的红外热图测试结果中, 总结而出的一些应用经验:引起变压器套管在运行过程中发生故障通常是因为:局部放电、缺油、导电杆连接不良、套管表面积污严重、套管瓷质不良和介质损耗增大等原因引起。变压器套管:对于高压套管, 不少故障是因为假油位造成主绝缘不良产生放电的。对于假油位, 热图会有一明显的油位层, 如已发生放电, 则有明显的发热区。变压器箱体:变压器本体在运行中通常会出箱体局部过热、涡流、冷却装置及油路等故障。变压器油枕:用红外热像仪对油枕运行检测, 可以看到油位的高低, 油分界面清晰可见。电抗器:电抗器的故障可以分为:涡流、非涡流引起的箱体局部发热和冷却装置及油路等缺陷。平波电抗器涡流引起内环发热。电抗器套管接头:导管出口导体连接不良, 漏磁引起的箱体涡流和冷却装置故障等。避雷器:避雷器的种类大概分为:阀型避雷器和氧化锌避雷器。避雷器事故的原因是多种多样的, 有产品质量问题, 有长期运行内部元件老化问题等等, 但最常见的还是避雷器内部进水受潮造成其闪络。其中阀型避雷器的故障多为内部受潮或并联电阻断裂, 而氧化锌避雷器的故障通常表现为内部受潮 (密封不良) 和老化。
设备正常运行时, 金属氧化物避雷器和阀型避雷器最大的区别是:金属氧化物避雷器的功率损耗较大, 并且该功率损耗产生的温度直接影响其预期运行寿命。内部受潮和内部元件老化是导致这类氧化物避雷器的主要原因。
电容器:电容器出现缺陷的原因:介质损耗增大、内部放电和缺油等。断路器:断路器分为少油断路器和多油断路器, 它们出现缺陷的原因比较多。少油断路器出现的故障大概为:外部接触不良引起的导流过热故障、绝缘瓷套内部受潮、动静触头接触不良、缺油、中间触头接不良和静触头基座接触不良。而多油断路器出现的故障为:外部接触不良、内部触头接触不良和内部受潮等。绝缘子串:瓷质不良、污积、低值和零值是造成绝缘子出现故障的主要原因。互感器:互感器分为:电流互感器和电压互感器。它们一般出现如下故障:绝缘故障、线圈和铁芯故障、内连接故障和缺油。
2 系统结构和软件构架
上图为红外视频监控系统的硬件连线图, 从图中可以看出, 本次合同中共采用两组摄像头, 每组摄像头由一个红外摄像头和一个可见光摄像头组成, 一共是四个, 每组摄像头连接一个光端机, 光端机的使用保障了图像的稳定性和高质量, 使其不会在电站强磁场的影响下发生信号干扰。两个光端机连接到视频服务器上, 把图像的信号传送给视频服务器, 在经过视频服务器对视频信号的压缩和解码之后, 通过交换机传输到与其相连的PC机上。这样, 通过运行红外视频监控软件, 就可以看到视频图像。
3 结束语
由于电力设备的多样性, 在利用红外线成像仪测温工作中, 不仅要对已形成共识的断路器、隔离开关接头等外部连接点进行重点检查测温, 还要随时观察一些不太明显的、温差不大等表面现象, 准确了解电力设备的内部结构和工作原理, 并对各种红外线测温成像图进行梳理, 归纳分析, 不断积累一些典型的温度数据, 建立各类电器设备的远红外测温数据档案。远红外技术的应用不仅为了发现异常、缺陷和故障, 而在于按规程要求进行缺陷的定性, 查处电气设备产生故障的成因。
红外技术的诊断也有它的局限性, 它是以对设备表面进行红外扫描测温为基础的, 又因为红外辐射在固体中穿透能力极其微弱, 对于设备内部的某些故障, 若因发热功率太小, 或因故障部位距设备表面太远, 使故障发热不能在设备表面产生明显的热反应, 红外方法就难以从设备外部监测到内部的运行技术状态, 就难以准确的进行故障诊断。只有提高测试人员的素质, 不断积累经验, 从设备的外部发热图谱出发, 结合其他测试数据, 判断设备的故障及类别, 使红外热成像技术更好的为电网的安全生产服务。
摘要：利用红外测温技术发现电力设备外部连接点的发热隐患, 在电网和城市配网中已有了广泛应用, 文中通过作者十余年远红外测温技术的实践, 分析了红外成像技术在监测和发现电力设施内部隐患和缺陷方面所发挥的作用, 并列举了常见的变压器、断路器、氧化锌避雷器及电容器等变电设备运用远红外测温技术诊断的实例。
关键词：红外测温,电网,设备,缺陷,诊断
参考文献
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外部测试设备 篇8
在城市中压配电自动化建设中, 对于新增开关站等中压设备, 可以按配电自动化要求建设和投运。对于原来运行的中压设备, 需要根据设备现状进行改造, 从而实现开关的三遥和馈线自动化等功能。
以一座由2段母线构成的户外10kV开关站改造为例, 原设备I段母线主接线图见附图1, 改造中在开关站户外外壳内加装1套DTU和通讯设备, 进出线环网柜全部加装电机及CT。在接下去按照规定程序进行接线、调试和投运前, 由于开关站本身为10kV电压等级, 且单独在户外放置, 因此还需要考虑解决DTU和电机操作的外部低压电源问题。
1 低压电源解决方案的现状
在实践中低压电源多从附近公变的低压线路单独敷设解决, 对于公变外接确实有困难的空气绝缘环网柜开关站可以考虑在10kV母线侧加装PT柜来取交流220V电源。但由于实施改造前的户外开关站一般都采用气体绝缘环网柜, 且大多没有预留母线扩展接口, 所以母线侧无法加装PT柜, 即使有预留母线扩展接口, 重新安装PT柜也需要母线长时间停电。因此加装PT柜虽然是一个可选的方案, 但在实际中还是存在较大的困难。因此, 如在户外壳体的壳体顶部安装离网光伏屋顶系统取电源做为一个自供电方案, 且该方案从技术上和经济上是否可行是本文主要讨论的课题。
2 利用光伏组件提供电源的技术可行性
该方案是利用在在开关站户外壳体顶部安装光伏组件 (太阳能电池) , 从而将光能转换为电能, 供DTU装置和电机使用。该系统为离网光伏屋顶系统, 示意图见图2:由光伏组件、逆变器、控制装置、蓄电池组成。以光伏电池板为发电部件, 控制器对所发的电能进行调节和控制, 一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载, 另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存, 当所发的电不能满足负载需要时, 控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后, 控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时, 控制器要控制蓄电池不被过放电, 保护蓄电池。蓄电池可以贮能, 以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
根据该原理, 第一我们要保证光伏组件的输出功率要满足负载需求, 第二我们要保证户外开关站壳体屋顶的面积能够满足满足输出功率的光伏组件的安装需要。
户外开关站中的低压负载主要是DTU装置、光网络单元设备 (ONU) 和电动机构, 例如施耐德生产型号为T200的DTU装置在通信状态下的功耗不大于50W, 中兴生产型号为F809的ONU设备的日常最大功耗均不超过20W, 环网柜电动机构的功率在250W左右。其中DTU和ONU设备耗能为日常持续功耗, 电动机构只有在需要远方或就地控制时才会动作, 因此日常的负荷主要取决于前两者。
按该需求计算, 一个户外开关站的每天日常用电需要1680wh, 即1.68度电, 按每日有效日照时间为6小时计算, 再考虑到充电效率和充电过程中的损耗, 太阳能电池板的输出功率应为1680Wh/6h=280W。
在考虑一定裕度后, 我们选择2组输出为170W合计340W规格的单晶硅太阳能组件, 见下表, 该尺寸属于厂家的标准尺寸。根据该尺寸, 只要户外壳体的平面面积大于2.5m2即可进行组件安装, 针对举例中的户外壳体, 该户外壳体平面尺寸为2.2m*3.3m, 面积为7.26m2, 具备充分安装条件。因此, 只要该空间具备, 方案中充电控制器和蓄电池的选择都可以根据组件的要求进行相应选择。
至此, 可以初步判断该方案具备技术上的可行性。
3 利用光伏组件提供电源的经济可行性
光伏组件的单价一般是15元/瓦, 按照340w计算, 折合光伏组件费用为5100元。蓄电池的容量选择170Ah, 选用普通12v铅酸蓄电池, 将蓄电池、30A控制器、逆变器安装于壁挂式不锈钢控制箱内, 并在箱内进出线端加装相应连接电缆和交直流空开, 该控制箱的价格在7000元左右。总体改造成本应该在1.3万元以内, 且10kV设备不用停电安装。
假如采用在母线侧增加压变柜的方案, 单台压变柜内要安装隔离用负荷开关, 压变、熔断器、避雷器等, 设备价格在3万左右, 且不包括10kV设备母线停电安装的时间损失和经济损失。
4 结论
对于离网光伏系统, 本文仅从技术的可行性及经济性上做了简单的分析, 对于所提供电源的可靠性和稳定性尚有待于今后在实际应用中进行进一步验证, 但本文也希望提供一个跨界的思考:随着光伏产品价格和性能的进一步成熟, 可以有更多的无论从经济上还是技术上可行的应用可以在各个行业内加以应用。
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