电伴热的基础知识讲解

电伴热的基础知识讲解
电伴热的基础知识讲解

电伴热的基础知识

一,前言

我把有关电伴热的一些基础知识整理出来供刚刚涉足这个行业的朋友参考,也可以作为给用户的技术讲座参考资料使用。

(一)为什么要伴热

在工业生产过程中为了保证生产的正常运行和节约能源,大多数的设备和管道都要采取隔热(保温)措施。但是,在工艺介质的存储和传输过程中散热损失还是不可避免的。散热就意味着设备和管道中介质温度的降低。

介质温度的降低将会带来好多的问题。例如,设备和管道中水的温度的降低会造成冻结;食用油管道中食用油温度的降低会造成黏度增加,阻力增大,流动困难。三聚氰氨如果温度降低将会析出结晶造成设备和管道的报废。沥青如果温度降低将会凝固造成灌肠。这些问题的产生都将使得生产无法正常运行。

为了保证生产的正常运行和节约能源,在生产、存储和运输的过程中就必须从设备和管道的外部或内部给介质补充热量。这就是伴热的目的。

伴热和加热不同,伴热只是补充介质热量的损失,维持一定的温度,避免介质温度的降低带来的问题,一般维持温度都低于操作温度。加热则要求给介质提供大量的热量,使得介质温度高于原来的温度(如管道介质的进口温度)。因此加热比较伴热需要消耗更多的能量。

(二)传统的办法和缺点

传统的办法是以蒸汽、热水或导热油为热媒,用内外伴管、夹套管或内外盘管的方式向设备和管道提供所需的热量。导热油需要建造专门的系统,还要定期更换导热油,费用太高。工厂厂区内,蒸汽来源方便,而且蒸汽潜热大,所以大多数选择蒸汽为热媒。

但是,蒸汽的供汽、疏水、凝液回收系统复杂,安装的工程量大。蒸汽的温度很难控制难以满足不同介质对维持温度的不同需要。蒸汽系统的热效率低,能耗比较大,能量利用不合理。蒸汽系统的阀门和疏水器等容易泄露会造成能量的大量浪费同时还会影响环境。蒸汽系统的设备和管道还容易腐蚀,维修的费用也很高。另外蒸汽系统的运行成本也比较高。(三)电伴热的产生和优势

正是因为上述的原因,五、六十年代,国外着手研究用电能转换热能的新产品。各种电伴热产品逐渐出现。我国八十年代后期在石油化工企业开始大量采用电伴热产品。近二十年来电伴热在我国的工业中的应用越来越广泛,国内外的各种电伴热产品也竞相在市场上出现。

电伴热产品之所以受到欢迎,是因为它比较别的伴热方式有以下优点:

1、电伴热产品体积小、柔性好、系统结构简单、设计和施工方便、维护量小;

2、使用寿命长,可达15-25年;

3、维持温度的范围广泛,最高可达450℃以上;

4、热效率高,节约能源;

5、维持温度可以有效的控制,控制精度比较高;

6、在没有蒸汽供应的装置电伴热是唯一的选择;

7、电伴热产品比蒸汽系统的设备更耐腐蚀;

(四)电伴热产品的种类

在市场上最初出现的电伴热产品是利用电流流过电阻体(电阻丝或管道自身的电阻)发热的原理来开发的。这类产品当电流、电压、电阻确定以后,单位长度的电伴热输出功率就是恒定的,所以称恒功率型。

随着材料科学的发展,人们开发出一种新的电伴热产品,这种电伴热产品具备自调温(PTC)的特性。它采用两根平行的导线作供电的母线,采用经过处理的高分子聚合物半导体塑料作为并联在母线之间的电阻体。这种具备PTC特性的电阻体当它感受的温度升高时,电阻值增大,通过电阻体的电流减小,输出功率减小;反之当它感受的温度降低时,电阻值减小,通过电阻体的电流增大,输出功率增大。这种正的PTC温度特性正好符合工业生产对伴热的要求,即能补充热量又可以节约能源。而且这种电伴热产品还有一种优点,它可以自由裁剪,施工时根据现场的需要用多少裁剪多少,无需改变供电电压,单位长度的电伴热输出功率一致,非常方便。所以得到广泛应用。

但是,由于聚合物塑料的耐热性能受到限制,在温度特别高的环境就不能使用。为了弥补这一空白,在串联恒功率电热带的基础上又开发出矿物绝缘的MI电热电缆。它采用铜线作发热体,用不锈钢或高镍铬的825合金作外套,用氧化镁作绝缘。这种电热电缆,功率密度可达260W/M,耐热温度可达690℃,维持温度可达450℃。使电伴热产品的应用范围得到扩展。

为了满足容器类设备对伴热的要求,制造商又开发出一种采用模压高温合金发热组件,并联电路结构的扰性电热板,柔性好,它可以大面积的铺设在容器的表面,采用温控器控制温度,非常适合容器类设备使用。

还有一种电伴热产品——集肤效应电热带,它最大的特点就是非常适合长输管线的伴热的要求。不需要大量采用配电设施,使用一个电源点可给10余公里的管道进行伴热,是长输管线伴热最经济的方案。其维持温度可达200℃,暴露温度可达260℃,功率密度可达165W/M。而且它的热效率比较高。这种电伴热产品的特点还不太为大家所认识,但它的发展前景是比较大的。

二,如何计算热损失

尽管电伴热产品被广泛采用,但是在使用中存在着大量的问题。大多数的用户对电伴热产品的性能和参数并不理解,更没有通过计算来确定实际需要补充的热损失,从而正确的选用电伴热产品。而是当设备和管道中介质温度的降低出现问题时,利用现有的电伴热产品或从能够了解到的信息采购电伴热产品。在安装方法上一般都是采用缠绕的方式,不可避免的造成电伴热带的交叉和重叠。这样就带来很多的问题。首先,如果电伴热产品的功率不足以补充设备和管道中介质的热损失就不能满足伴热的要求;如果电伴热产品的最大耐用温度低于设备和管道中介质的温度,或者设备和管道需要使用蒸汽进行吹扫,电伴热产品的最大耐用温度不能承受蒸汽的温度都可能造成电伴热产品的损坏;恒功率型电伴热带的交叉和重叠也可能造成电伴热产品的损坏等等;即使上述的问题都不存在,但是电伴热产品的功率的选用是否合理也是问题,电伴热产品的功率过大会造成能源的浪费。因此,如何通过计算热损失来正确选择电伴热产品就是十分必要的。

前面我们已经讲过,伴热的目的就是补充介质热量的损失,维持一定的温度,避免介质温度的降低带来的问题。因此我们需要计算的是设备和管道中介质的维持温度下降到环境温度时的热量的损失,然后选用合适的电伴热产品补充这一部分热量损失就可以达到伴热的目的。

(一)影响热损失的参数

1,介质的种类

介质的种类不同,它们的比热不同,热值的含量也不同。

2,介质的初始温度

介质的初始温度不同,需要维持一定的温度时所要补充的热量也不一样。

初始温度一般是工艺介质进入工艺管道或储罐时的温度,有时是指工艺的操作温度。

3,维持温度

这是计算热损失很主要的一个的参数,一定要合理的确定。维持温度选择过低,不能满足工艺的要求,达不到伴热的目的;维持温度选择过高又会造成能源的浪费和增加成本。一般用户都会把维持温度提得比较高,一定要说服用户合理的确定。

4,设备和管道的尺寸

如管道的口径,设备的直径等,设备和管道的尺寸越大热量损失越大

5,保温材料和厚度

有的人认为,伴热效果主要由伴热产品来决定,是否保温影响不大。实际上保温对伴热效果的影响是很大的,这个道理和人是否穿衣对保暖的影响是一样的。不同的保温材料的导热系数不一样,保温的效果就不一样。保温材料厚度对保温的效果的影响也是很大的。有时不需要更换伴热产品仅仅改变保温材料的种类或厚度就可以满足伴热的要求。既可以节约能源又可以降低成本。

6,环境温度

环境温度的变化对于介质热量的损失的影响也是比较大的。环境温度越低介质热量的损失越大。但是为了保险起见,我们往往把估计太低最低的。这样计算的热量的损失就会偏大,导致选用更大功率的伴热产品。所以确定最低的环境温度时也要合理。

另外风速对热量的散失也有影响,风速越大热量的散失也越大。

7,最大耐用温度(暴露温度)

这是一个容易忽视的问题。有时设备和管道的操作(工艺)温度并不高,但是在特殊的情况时可能引人更高温度的介质。例如一条原油管道,正常时原油的温度仅有几十℃,但该管道需要用蒸汽进行吹扫,蒸汽的温度可能达到200℃。这就要求伴热产品的最大耐用温度(暴露温度)要达到200℃,否则可能造成伴热产品的损坏。这也是一个不太好处理的问题,由于个别的情况的要求可能大大提高伴热产品的等级,造成成本的大幅度上升。所以如果能够想法改变这种情况最好。例如上述情况可以适当降低蒸汽的温度,或者在安装伴热产品时采用双层保温材料的办法隔开管道和伴热带。

8,安全系数

在考虑热损失的时候还要根据不同的情况增加一定的安全系数。

(二)计算热损失的方法

有实力的电伴热生产工厂凭借多年工作的经验已经开发出计算介质热量的损失和电伴热带选型的计算机软件。生产车间的工艺人员只需提供需要伴热的工艺管道、设备的主要参数和环境条件,输入计算机软件即可计算出热量的损失,并自动选择适合的电伴热带型号和最佳的伴热方案。

为了方便现场的技术人员根据现场出现的情况计算介质热量的损失自己选择合适的电伴热带型号下面我们提供一种简单的计算方法

1、计算热损失

工艺条件:

⑴维持温度(Tm) ⑵最低环境温度(Ta) ⑶管径⑷保温材料⑸保温层厚度⑹安全系数

Q每米管道的热损失(W/m)=q×△t×K

其中

q:管道热损失(每米管道1℃温差时的热损失,查表一).

△t=Tm-Ta

K:各种保温材料的导热系数(查表二).

Tm=30℃Ta=-10℃管径=100mm 保温材料:玻璃纤维保温材料厚度:25mm △t=Tm-Ta=30-(-10)=40 K=0.036(查表二) q=18.87(查表一)

Q=18.87×40×0.036W/m=27。2w/m

上述的热损失基于10%的设计的余量,

根据上面的热损失的计算,我们选用30w/m的电伴热带就可以满足工艺的要求。

Q储罐的热损失Q=q×△t×K×S

S:储罐的表面积m

管道热损失q(每米管道1℃温差时的热损失) (表一)

各种保温材料在不同温度下的导热系数(表二)

2、选择电缆的额定功率

详见各种电缆的介绍

3、计算电缆的长度

电缆的总长度L=每米管道的热损失Q/电缆的额定功率W×(管道长度L+各管道附件折合长度L)

各管道附件折合长度

三,如何选择电伴热带

电伴热带的分类主要分为两大类。一类是恒功率的,另一类是可变功率的。恒功率的伴热带的电阻是不变的,只要是供电的电压一定,流过伴热带的电流就不会变化,单位长度电伴热带的发热功率就是恒定的,所以叫恒功率。可变功率的伴热带的电阻随环境温度的变化而变化,供电的电压一定,流过伴热带的电流随电阻的变化而变化,电伴热带的发热功率也就随电流的变化而变化。下面我们就这两大分类给大家介绍电伴热带的选型。

1,自调温电伴热带

这是目前最常用的一种电伴热带

按照结构分为以下三种类型

(1)基本型

基本型的自调温电伴热带由导电塑料和两根平行金属导线及绝缘护层构成。导电塑料就

是发热体。它是一种具有正温度系数“PTC”特性的高分子聚合物。当它感受的温度上升时分子的结构变得疏散,电阻增大,电流减小,输出的功率相应减小。反之当它感受的温度降低时分子的结构变得紧密,电阻减小,电流增大,输出的功率相应增大。而且这种变化的过程是连续的,线性的。这样就形成了非常良好的自动调节温度的特性,所以称为自调温电伴热带。这种电伴热带还具有绕性好,可以根据现场的情况任意裁减,安装时允许交叉重叠不会烧毁等优点。得到广泛的应用。

(2),防爆型

防爆型是在基本型的自调温电伴热带的基础上在绝缘护层的外表增加了一层铜丝编织的屏蔽层。安装时将屏蔽层接地保护。用于工业生产的防爆场所。

(3),加强型

加强型是在防爆型的自调温电伴热带的基础上又在铜丝编织的屏蔽层的外表增加了一层塑料的防腐外套。目的是防止防爆场所存在的腐蚀性气体对铜丝编织的屏蔽层的腐蚀。按照温度分为以下三种类型

(1),低温型DBR

(2),中温型ZBR

(3),高温型GBR

按照功率分为以下的一些规格

25W,35W,40W,45W,50W,60W

2,并联恒功率电伴热带

并联恒功率电伴热带的发热体是电阻丝,它的基本结构是以两根平行的金属导线和绝缘护层为母体,发热体电阻丝均匀的缠绕在绝缘护层外表,绝缘护层外表相距一米有一缺口,缺口左右交叉,电阻丝通过缺口与金属导线连通,一米构成一个并联回路。在发热体电阻丝的外表还有绝缘护层。这种电伴热带发热体是电阻丝,它的电阻值是不变的,在恒定的电压下功率也是不变化的,所以叫恒功率电伴热带。这种电伴热带使用时必须使用附加的温控器控制温度,不能缠绕和重叠,否则在缠绕和重叠点容易烧坏。而且这种电伴热带的电阻丝容易断线,造成一段段不发热。所以这种电伴热带早期使用较多,现在基本上都被自调温电伴热带替代。

3,串联恒功率电伴热带

串联恒功率电伴热带适应于长距离管道,一个单一的供电点可以为几千米的串联恒功率电伴热带供电。它的结构也很简单。它的发热体就是中心的金属导线外表是绝缘护层。在电伴热带尾端进行连结,构成回路。这种伴热带的缺点是必须根据特定的距离管道进行计算和制造。不允许裁减加长,否则功率就会发生改变。

4,MI电缆

MI电缆也是一种串联恒功率电伴热带,它的发热体也是中心的金属导线,区别在于它的绝缘体是氧化镁等矿物,它的外表护层是不锈钢等金属材料,可想而知,这种伴热带可以耐高温,可达几百度。它的功率密度也很大,每米可达几百瓦。

5,集肤效应

集肤效应是利用电流会集中在金属表面的原理而制造的一种电伴热。它的一个单一的供电点可以为几十公里,结构坚固,寿命长,便于维护。特别适用于长距离管道

工业专用国自调温电伴热带系列产品主要型号和参数(芜湖科阳)1,低温产品

DBR-J(基本型)DBR-P(防爆型)DBR-P/J(加强型)

最高维持温度65℃

最高承受温度95℃

工作电压220v 380v

10℃时输出功率10,15,20,25,35 w / m

2,中温产品

ZBR-J(基本型)ZBR-P(防爆型)ZBR-P/J(加强型)

最高维持温度110℃

最高承受温度135℃

工作电压220v 380v

10℃时输出功率35,40,50,60 w / m

3,高温产品

GBR-J(基本型)GBR-P(防爆型)GBR-P/J(加强型)

最高维持温度121℃

最高承受温度215℃

工作电压220v 380v

10℃时输出功率35W/M

注:

1,基本型用于普通防冻场所

2,防爆型用于爆炸危险场所

3,加强型用于有腐蚀性的爆炸危险场所

4,实际维持温度应将最高维持温度减去15℃-20℃来考虑

5,报计划时应注明型号,电压等级和功率

附件

1防爆电源接线盒FDH-2

2防爆二通接线盒FJH

3防爆三通接线盒FTH

4防爆终端接线盒FZH

5耐热压敏胶带

6铝箔胶带

7不锈钢绑扎带

8测温电阻PTD

1防爆电源接线JB-K 2防爆二通接线PBSK 3防爆三通接线TBSK

4防爆终端接线ET-6C,ET-8C

5耐热压敏胶带FT-1H,PF-500

6铝箔胶带AL-20P,AL-30P

7不锈钢绑扎带B-4,B-10,B-21

8测温电阻PTD

四,如何安装和维护电伴热带

1,最基本的安装方法-平铺和缠绕

2,关于伴热比

3,伴热带在管道上的安装位置

4,阀门,法兰上的安装

5,埋地管道的安装

6,如何计算开关的容量

7,如何确定配电柜的防爆等级

8,电伴热带维护

安装示意图

电伴热电缆的安装对被伴热物体的维持温度是否能达到预期效果起着很重要的作用,下面给出一些典型的安装示意图

图一图二

图三图四

图五图六

图七图八

图九图十

图十一图十二第一章:温控伴热电缆的安装与测试

(一)设计图

施工前应有一份完整的设计图,图中应包括以下各项资料:

1、线路编号,供电点用长方格表示。

2、线路所需电热带型号及长度。(单位:米)

3、每米管道长度所需电热带长度(单位:米)即缠绕系数。

4、每个阀门所需用电热带长度。(单位:米)

5、伴热系统配套材料附件清单。

6、温控系统配件清单。

7、施工时所需材料清单。

8、设计考虑参数和所采用保温材料规格。

(二)施工前准备工作

(A)管道系统

1、管道系统与配备都已施工完毕。

2、防锈防腐涂层已干透。

3、管道系统施工规范与设计图中所示一致。

4、锉去所有毛刺和利角。

(B)电热带和配件

1、电热带表面有否损破。

2、电热带的绝缘性能良好(要求用摇表在1000VDC测试时绝缘电阻为≥20MΩ)。

3、电热带与所有配件的型号与设计要求一致。(C)现场准备

1、将一卷电热带与卷筒放置于一支架上,并放置在线路其中一端附近。

(

*用力拉扯电热带。

*脚踏或重物放置电热带上。

(三)单根电热带施工法

1、玻璃纤维压敏胶带或铝胶带每隔约50Cm处将电热带固定于管道上。

2、平敷时尽可能将电热带附在管道的下45度侧方。

3、在线路的第一供电点和尾端各预留1m长的电热带。

4、按设计图所示[缠绕系数]布线(系数为整数应平敷以利减少接点)。

5、所有散热体(如支架、阀门、法兰等)应按设计图要求预留所需电热带长度,将此段电热带缠绕于散热主体上并固定。下列各点应注意:

*散热体应有设计所需电热带的长度。

*电热带可互相重叠或交叉。

*缠绕方法应尽可能使散热体必要时随时可拆除进行维修或更换而不损坏电热带或影响其它线路。

*在使用二通或三通配件处,电热带各端应预留40cm长度。

(四)螺旋缠绕

如缠绕系数为1.4,即5m管道需要布7m的电热带,施工时先将7m长的电热带两端固定于一段长度为5m 的管道上,然后将松驰的电热带缠绕在管道上,并加以固定。

(五)多根电热带施工法

1、设计图指明缠绕系数为(n=1,2…)一般用于大口径管道上,方法如下:

*电热带由管道线路一端起布线至尾端再回头至起点,路线2、沿管道布电热带,并避免:

*将电热带放置于毛刺和利角上。

等于系数。(但注意最大使用长度)

*电热带由管道线路一端至尾端轮流依次布线次数等于系数。

*后备系统,关键管道作后备应急用。所以每一线路都应当作独立线路安装,并有独立的供电点。

(六)配件安装

*按设计图要求选用配件。

*所采用密封圈需与电热带相配并和防水封胶结合。

*供电接线盒尽可能接近管道线路供电端。

*按配件安装说明书准备线口。

*每一线端应预留一小段电热带以便将来维修时用。

(七)保温材料安装前的检查和测试

*视察电热带表面是否损伤。

*视察所有配件是否安装完整。

*用摇表2500VDC摇试每一独立线路一端,绝缘电阻应在20MΩ以上。注意摇试时间应在一分钟以上,即导电体对电热带金属屏蔽层摇试。

*将摇试结果记录在安装记录单上。

(八)保温层安装

电热带施工测试后立即进行保温层安装,并注意以下各点:

*所采用保温层的材料,厚度和规格与设计图要求符合。

*施工时保温材料必须干燥。

*保温层外应加防水外罩。

*保温层施工时应避免损伤电热带。

*保温层施工后应立即对电热带进行绝缘测试。

*在保温层外加警示标签注明“内有电热带”更需注明所有配件的位置。

(九)低温起动与安全保护:

电伴热工程一般按照设计图在正常情况下,分组起动,按常规控制投计,具有开关起动,过载保护和漏电保护,如果用于低温大功率加热,同时又低温状态起动,瞬间起动电流转化为大功率

输出可采用双闸切换装置并在切换过程中对工作电流进行监控,在安全负荷情况下过渡到过载保护系统内。(十)防爆:

*本公司防爆电热带可用于工厂一区、二区防爆场合,安装时应避开易燃易爆气体或液体积聚的暗角等可能超过上述规定的防爆区域,非防爆配电箱应安装于非防爆区,否则应配置相应的防爆配电箱。

*除防爆等级外,应注意防爆组别。

(十一)特别注意事项

*严禁蒸汽伴热和电伴热混用于一体。

*加热带安装时不得将绝缘层破坏,应紧贴于被加热体以提高热效率,若被伴热体为非金属体,应用铝粘胶带增大接触传热面积,用尼友扎带固定,严禁用金属丝绑扎。

*法兰处介质易泄漏,缠绕电热带时应避开其正下方。

*电热带一端接入电源,另一端线芯严禁短接或与导电物质接触并剪切为“V”型,必须使用配套的封头严密套封。

*防火防爆场合应配套防爆接线盒和终端子。

接线后应用硅橡胶密封:(使用屏蔽层的电热带终端处必须将屏蔽层剥离10公分,以防造成短路)

*安装一个伴热点,测量一次绝缘,屏蔽层必须接地,绝缘阻值不能低于20兆欧/1000V。

*按电伴热各路的电压、电流等参数设定通、断电和漏电保护装置。

*蒸汽扫线:凡需蒸汽清扫管线除垢时,应注意先清扫后安装电热带,如果每年例行扫线检查应按照特殊情况设计安装。

(十二)验收:

本手册未将安装工程施工及验收规定及“防爆、防火规程”中有关条文包括在内,施工中仍应遵循上述技术常用规范要求,在此不做复述。

第二章:使用维护

2.1维修程序

1、对管道恒温系统应每年进行最少一次例行检查,一般在冷天来临之前或检修时进行。

2、对发现任何电热带、配件、保温层或防水罩有损坏处应立即进行更换和维修。

3、必须采用我公司推荐的配件。

2.2故障检修

故障迹象

线路断路器跳闸

可能成因

1)断路器选型太小;

2)线路需电量超过断路器所能提供;

3)断路器在低于设计起动温度下起动;

4)断路器故障;

5)接线盒或其它配件有短路;

6)电热带受到机械损伤;

7)尾端处误将电热带两导线连接;

8)电热带首尾端绝缘层热收缩,导电体与管线或屏蔽层短路;

校正方法

1、2、3)重新计算核对线路所需电量,再选配合用的断路器(供电电缆亦应选配);

4)对断路器进行检修;

5、6)确定故障所在,进行重装或更换,并用摇表测试,判明短路方法如下:

①所有接线配件安装完整无缺及防水密封损坏否?

②管道配件是否维修过并对电热带造成损坏;

③保温层是否有损坏或压伤的地方;

④将线路每项一段电热带隔离分别用摇表测试故障所在

系统发热量趋零或偏低

可能成因

1)供电电压趋零或偏低;

2)部分配件没有连接上或电热带被切断;

3)部分配件里有不妥当的连接;

4)恒温器错误调校至关闭的状态;

5)管道处于高温状态电热带已损坏;

6)电热带曾曝露于过高的温度里已损坏;

1)对供电系统进行检修;

2)检修各配件和电热带;

3)收紧各配件和电热带;

4)重新调校温控器;

5、6)测量管道温度和重新计算发热量并加以更换或补充电热带

故障迹象

系统发热量正常但管道温度低于设计数值

可能成因

1)保温层受了潮湿;

2)电热带用量不够或选型不当;

3)恒温控制器调校不正确;

4)在进行热损失计算时所用的参数有前后不一致;

校正方法

1)将受潮湿的保温层更换上干燥的,并加上防水罩;

2)用二通补上所缺电热带,但总线路长度不可超过极限;

3)重新调校恒温控制器;

4)重新核对设计参数并做出必要的调整;

故障迹象

电热带不热或一段冷一段不均

可能成因

1)超过使用期限,此种情况一般是逐渐减弱;

2)a、未做保温;

b、保温层过薄或厚度不均

c、保温层未做防水处理,雨雪天保温层浸水,使电热带部分长时间处于低温或潮湿状态下并以较大的输出功率工作,一不节能,二衰减率不均;

校正方法

1)选择已经试用证明无误的并标有铭牌及各项技术指标和制造日期的正规厂家的电热带;

2)严格按照产品使用说明要求进行安装;

3)沿保温层全线应做好防水层,使电热带在干燥状态下工作;

故障迹象

断路器跳闸

1,低温送电跳闸

2,短路跳闸

3、接点或中间烧坏跳闸

可能成因

1)超长度,引起过负荷跳闸,最大使用长度受产品导电线芯截面的大小,标称功率大小,起动时的环境温度或被伴热体系的温度高低所制约;

2)①尾端两导线绞接产生短路,②接点未做好绝缘或中间绝缘层受损,如果首次使用时正常而中途出现短路,一般由下述原因造成:

a、首尾端绝缘层收缩,露出导电部分;

b、使用吸水性绝缘胶布;

c、产品绝缘层存在损坏陷患或安装时接点处增做的绝缘层未做防水,故当a、b、c情况在潮湿状态下都会出现短路。

3)电路未有漏电保护或产品选型不对,过流保护功能即未装相对应容量的漏电断路器和限定过负荷保护的保险线,当上述1、2情况发生时,最终的结果是电热带烧毁而造成各种事故后果校正方法

1)按设计书进行初步热工或电工设计,按安装书或注意事项进行安装;

2)对应事故原因参照规范和注意事项进行修正;

3)任何线路必须装有漏电保护和过流保护。产品必须选用屏蔽型或屏蔽加强型。

故障迹象

电热带使用超过质保期,化冻时间延长或环境温度过低,防冻效果差

可能成因

1)产品选型有误或技术参数选择偏低。

2)保温层过薄或未做防水使电热带长期工作在低温大功率输出状态加速衰减。

3)低温状态下开关次数频繁造成衰减率过大。

校正方法

1)照设计书或说明书,初步设计和产品选型;

2)加厚保温层(30-50mm越厚越好)并做好防水,使电热带在干燥下状态工作;

3)选择名牌优质产品

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电伴热工程方案介绍

设计方案

1、采用标准 2、设备主要技术要求 3、设计依据 4、设计选型 5、管道电伴热保温设计 6、主要部件技术要求 7、电伴热保温材料 8、安装工艺 9、电伴热原理及产品阻燃性能 10、质量保证 11、工程材料表 12、售后服务承诺

1.采用标准 电伴热管道防冻技术是一种国外应用多年,在我国逐渐普及的成熟的水管道保温防冻施工工艺。其原理:管道伴热是将自控温发热电缆贴附在管道外侧通电发热,将热量传导给管道内液体,配合管道外保温层,补偿并保持管道内液体温度到达设计温度水平。 自控温发热电缆的芯带原料是具有正温度系数效应的PTC高分子导电聚合物,其特性是能根据环境温度自我调节发热功率(即温度越高功率越低),能够主动适应伴热主体的温度变化,保持伴热主体稳定地维持在设计温度,并且不会发生过热、烧毁等安全事故。 2.设备主要技术要求 海拔高度:≤1000米。 应用环境温度:-45℃~+105℃ 要求管道流体维持温度为4℃≤T ≤10℃,启动温度5℃,停止温度10℃; 3.设计依据 1、《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264-97) 2、《工业设备及管道绝热工程施工及验收标准》(GBJ126) 3、《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254-96 4、《管道和设备保温、防结露及电伴热》03S401

5、《伴热设备安装》03D705-1 6、《建筑消防设施设计规范》 7、《安全防范工程规范》 8、《消防安全设计规范》 9、《GB-T 19518.2-2004 爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器第2部分设计、安装和维护指南》 4.设计选型: 备注:本次设计采用20W/M电伴热带,具体参数如下。 (1)设计标准及规范 1.项目水平面及立面图 2.管道和设备保温防结露及电伴热设计图集03S401(91-122页) 3.建筑设计防火规范GB 50016-2006 4.GB-T 19518.2-2004 爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器第2部分设计、安装和维护指南。 (2)、电伴热带选型及技术参数 1、管道现场每根管道长度为在100米以内,电伴热带原设计使用长度限制(最大为100米),伴热系统电源点采用就近原则,提供一种电伴热带供参考低温自控温发热电缆:DBR-RZ-JZ-20W-220V. 2、电伴热带回路使用电压为220V±10% 3、电伴热带技术参数:

供配电基础知识

供配电基础知识 一、什么是自投自复功能? 当主电源正常有电时,主电源自动投入,备用电源备用,当主电源失电时,控制装置使主电源断路器断开,备用电源断路器闭合,备用电源供电;当主电源恢复供电时,控制装置使备用电源断路器断开,主电源断路器闭合,恢复主电源断路器供电。 二、什么是互为备用功能? 当主电源正常有电时,主电源自动投入,备用电源备用,当主电源故障或失电时备用电源投入,如果主电源恢复正常时,不再自动切换到主电源供电。只有当人为切换或备用电源故障或失电时才能切换到主电源供电。 三、什么是自投不自复功能? 当主电源正常有电时,主电源自动投入,备用电源备用,当主电源故障或失电时备用电源投入,如果主电源恢复正常时,不再自动切换到主电源供电。只有当人为切换或备用电源故障或失电时才能切换到主电源供电。 四、什么是过负荷? 指实际使用负荷超过额定负荷,大多是由于用电设备增多,超过供电企业批准的使用容量或着超过电气线路设计使用容量,会造成烧毁计

量装置和电气设备。 五、什么是过负荷保护? 当电路电流超过额定值时,根据超出的幅度设定不同的动作时限,又能躲开电动机启动之类的短时过负荷。 六、什么是短路? 在正常供电的电路中,电流是流经导线和用电负荷,再回到电源上成一个闭合回路的。但是如果在电流通过的电路中,中间的一部分有两根导线碰在一起时,或者是被其他电阻很小的物体短接的话,就称为短路。 七、什么是短路保护? 指在电气线路发生短路故障后能保证迅速、可靠地将电源切断,以避免电气设备受到短路电流的冲击而造成损害的保护。 八、什么是断相? 指计量回路中的一相或多相断开的现象,但不是所有的相,都失去电压。 九、什么是断相保护? 依靠多相电路的一相导线中电流的消失而断开被保护设备或依靠多相系统的一相或几相失压来防止将电源施加到被保护设备上的一种保护方式。 十、什么是断路? 当电路没有闭合开关,或者导线没有连接好,或用电器烧坏或没安装好(如把电压表串联在电路中)时,即整个电路在某处断开。

开关电源基础知识简介

1、输出纹波噪声的测量及输出电路的处理 PWM 开关电源的输出的纹波噪声与开产频率有关。其纹波噪声分为两大部分:纹波(包括开关频率的纹波和周期及随机性漂移)和噪声(开关过程中产生)。 周期及随机性漂移 在纹波与噪声的测量过程中,如果不使用正确的测量方法将无法正确地测量出真出的输出纹波噪声。下面是推荐的测量方法: 平行线测量法:输出管脚接平行线后接电容,在电容两端使用20MHz C 为瓷片电容,负载与模块之间的距离在51mm 和76mm(2in.和3in)之间。 在大多数电路中, 2、多路输出的交互调节及其应用 交互调节的优点。图中lo1路负载电流、Vo2为辅助路输出电压。由图可见,20% 100% Io2 在主路负载从20%~100%变化时,辅助路输出电压随 辅助路负载电流的变化曲线中,辅助路输出电压始终在±4%范围之内。即使在最坏的情况,即主路空载、辅助路江载,主路满载、辅助路空载时其输出电压也能保证在标称电压的±10%范围之内。由此,对于输出稳压精度要求不太高的情况下,这种不稳压的辅助输出不仅能够满足供电的条件,而且相对成本低、器件少、可靠性高。建议用户首先考虑不稳压的辅助输出的电源模块。 开关电源基础知识简介

3、容性负载能力与电源输出保护 建议用户对电源模块的阻性负载取大于10%额定负载,这样模块工作比较稳定。 电容作为电源去耦及抗干扰的手段,在现代电子线路中必不可少,本公司的电源模块考虑此因素,都有相当的容性负载能力。但由于考虑到电源的综合保护能力,尤其是输出过载保护, 容性负载能力不可能太大,否则保护特性将变差。因此用户在使用过程中负载电容总量不应 超过最大容性负载能力。 Vo 输出电流保护一般有四种方式: ●恒流式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的 进一步的加重,略有增加,输出电压不断下降。 ●回折式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的 的加重,输出电压不断下降,同时输出电流也不断下降。 ●恒流-截止式:当到达电流保护点时,首先是恒流式 ●精确自恢复截止式:输出电流到达保护点,电源模块输出被禁止,负载减轻电路自恢复。 在大部分电路中使用恒流式与截止式较多,比较理想的保护方式是精确自恢复截止式,或者恒流-截止式保护。其中恒流式、回折式保护本质上就是自恢复的,但输出短路时的功耗较大, 尤其是恒流式。而截止式、恒流-截止式保护的自恢复特性须加辅助复位电路来完成自恢复,其 输出过载时的功耗可以通过复位电路的周期进行调整,即调整间歇启动的时间间隔。一般电流 保护1.2~2倍标称输出电流。精确自恢复截止式电流保护点设定为标称输出电流1.2倍或1.3倍。 一般输出有过压嵌位保护。 4、负载瞬态响应 当输出的负载迅速发生变化时,输出的电压会出现 上冲或下跌。电源模块经过调整恢复原输出电压。这个 响应过程中有两个重要的指标:过冲电压( Vo)和恢复 时间(tr)。过冲越小,恢复时间越短,系统响应速度 越快。一般在25%的标称负载阶跃变化,输出电压的 过冲为4%VO,恢复时间为500μS左右。 5、外围推荐电路 1)输出电压的调节: 本公司产品中有TRIM输出管脚的产品,可以通过电阻或电位器对输出电压进行一定范围内的调节。将电位器的中心与TRIM相连,在有+S,-S管脚的模块中,其他两端分别接+S、-S,没有相应主路的输出正负极(+S接Vo1,-S接GND上,调节电位器即可。辅路跟随主路调节。电位器阻值根据输出电压的大小选用5~20K?比较合适。一般微调范围为±10%。

电伴热设计初探

电伴热设计初探 摘要:本文对电伴热在化学工艺中的初次设计、安装和运行进行了小结以供有关人员借鉴和参考。 1、前言 化学工艺中,有许多地方需要进行防冻。如:浓碱、浓磷酸盐溶液在常温条件下就会结晶;在冬季,室外的取样管道、加药管道和水管道在气温低于零度时也会发生冻结;衬胶管道和设备在低于零度时会发生衬胶层龟裂而破坏等。这一切都需要采用加热防冻工艺。 近期出现的“自限温电伴热带”产品是一种很好的用于防冻的加热产品。但是,从工艺上来看,此技术是介于化学和电气之间的。这里,仅将我们经历的设计、运行以及在现场使用中发现的问题介绍给大家,以供有关人员参考和改进,而起到抛砖引玉的作用。 2、“自限温电伴热带”的产品特点 自限温电伴热带的外表很象300Ω的电视机天线馈线,扁扁的。但是,两条金属导线之间的材料可不是一般的塑料,是很特殊的,其性能很象热敏电阻材料。当此电伴热带本身的温度低时(如10℃),则电阻小,电流大,发热量也大(常用的一种约15W/m,另一种约35W/m,也有其它品种的)。当温度上升到85℃时(这是防冻常用的一种),则其材料的电阻急剧上升,电流下降到十几毫安,达到几乎无电力消耗效果。这样一来,不需要另加自动控制,它自身就能根据温度的高低来自动调节发热量的功率大小,从而达到自限温的效果。 我们将它使用在防冻的设备或管道上时,当温度低到10℃及以下时,自限温电伴热带则有大电流通过,加热管道。当电伴热带温度因加热而上升时,则“自限温电伴热带”的电流就下降使加热功率也下降,从而达到一定的平衡值。这样一来就达到了既防冻又安全不过热的效果。 3、使用范围 ●浓烧碱溶液(如40~50%)在温度低于15℃时防止溶液结晶。 ●浓磷酸盐溶液(近饱和,约10%)的常温下防止结晶。 ●水管道和/或设备(包括各种水管道、加药管道、取样管道以及其它的 化学低浓度溶液管道)的冬季防冻。 ●衬胶设备和/或管道防冬季发生龟裂而永远损坏。 ●储存离子交换树脂的设备防冻。

一些供配电基础知识

1.变电所、配电房、开关站、开闭所的概念区别 输入电压等级在35KV及以上,供出电压为10KV(或者6kv)的,有主变压器,有电压改变的叫变电所;10kv 及以下电压等级输入的,叫配电房.电压不变,没有变压器,只有同一电压等级输入输出的,10kv电压等级的,就是开闭所。35kv及以上电压等级的,叫开关站。 变电所含有变压器,开闭所只有开关柜,包括高压负荷开关、高压断路器.配电房是高、低压成套装置集中控制,接受和分配电能的场所.配电房内设备主要有低压配电柜,配电柜分成进线柜、计量柜、联络柜、出线柜、电容柜等.主要由空气开关、计量、指导仪表、保护装置、电力电容器、接触器等组成。 2。负荷开关、隔离开关、断路器的区别 隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器,顾名思义,是在电路中起隔离作用的。它本身的工作原理及结构比较简单,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路. 负荷开关是具有简单的灭弧装置,可以带负荷分,合电路的控制电器。能通断一定的负荷电流和过负荷电流,但不能断开短路电流,必须与高压熔断器串联使用,借助熔断器来切除短路电流。 断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流,并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件. 在价格和功能上隔离开关<负荷开关〈断路器。 3。预装箱式变电站 指由高压开关设备、电力变压器、低压开关设备、电能计量设备、无功补偿设备、辅助设备和联结件组成的成套配电设备,这些元件中工厂内预先组装在一个或几个箱壳内,用来从高压系统向低压系统输送电能.俗称欧式箱变。 4. 组合式变压器 将变压器器身﹑开关设备﹑熔断器﹑分接开关及相应辅助设备进行组合的变压器.俗称美式箱变. 5.高供高计和高供低计 "高供低计"即由高压供电到用户,它的电能计量装置安装在用户电力变压器的低压侧,实行的低压计量,这种计量方式的特点是电力变压器的损耗在计量装置的前面,未包含在计量数据内。而"高供高计”即由高压供电到用户,它的电能计量装置安装在用户电力变压器的高压侧,实行的高压计量,这种计量方式的特点是电力变压器的损耗在计量装置的后面,已包含在计量数据内。 6。互感器问题

电伴热电源设计要求

电伴热系统电源设计的要求 2013-10-14 来源:浏览:657 电伴热系统电源设计的要求 电源设计是电伴热工程同样需要考虑的问题,主要考虑的有供电电缆,配电箱等。所有单根电伴热都需要安装断路器。一般分路断路器有30MA的漏电保护,如果采用自限温电热带需考虑启动电流,保证不超过70%的CB(电路断路器)额定功率。电伴热供电电源需要设立独立的供电系统,例如:配电箱。主要包括有:一套主绝缘体、动力配电盘、开关、继电器、温控器、控制开关、指示灯、终端接线盒、接地总线以及所有动力和控制线路,对于维修和试验用的单独加热电路,应提供控制开关。具体要求如下: 1、所有电路断路器应安装人工复位器、常态关闭、备用触点只有在电路断路器断开时才打开。 2. 用于工艺管线要求保持温度控制及电路防冻保护的电路应安装在同一个配电盘的两 部分。防冻保护电路应由在每个配电盘上单独的控制器进行控制。 3. 所有电路断路器的启动和超温报警引起的连接均用线连接起来,以提供两种独立的遥控报警功能。(失效和温度控制)报警连接应用线连接到一个共同的终端装置,并提供外部报警的连接头。 4 终端接线盒为终端电源,控制及仪表电线进入每个控制配电盘。终端接线盒应安装导轨,带管状的旋压板接线头,定型标准生产。 5. 动力配电盘应提供型号目录,所有断路器应单独用铭牌进行确定以表示其电路号码。断路器铭牌应用背胶黏附到配电盘上,主铭牌置于每个控制盘前部,其上应表示盘号及说明。主铭牌上的铭文至少要12mm高的字母。 6、电伴热电路对于设备预伴热和预保温,如冲洗、安全喷淋器、仪表管等应通电并从防冻保护控制盘控制。 7、. 当定断路器和导线大小时采用在冷启动时电伴热的最大输出功率时的电流,对于在配电盘表上连续的负载采用持续的加热功率。

开关电源变压器基础知识

开关电源变压器基础知识 开关电源变压器现代电子设备对电源的工作效率、体积 以及安全要求等技术性能指标越来越高,在开关电源中决定这些技术性能指标的诸多因素中,基本上都与开关变压器的技术指标有关。开关电源变压器是开关电源中的关键器件,因此,在这一节中我们将非常详细地对与开关电源变压器相关的诸多技术参数进行理论分析。在分析开关变压器的工作原理的时候,必然会涉及磁场强度H和磁感应强度B以及磁 通量等概念,为此,这里我们首先简单介绍它们的定义和概念。在自然界中无处不存在电场和磁场,在带电物体的周围必然会存在电场,在电场的作用下,周围的物体都会感应带电;同样在带磁物体的周围必然会存在磁场,在磁场的作用 ,周围的物体也都会被感应产生磁通。现代磁学研究表明: 切磁现象都起源于电流。磁性材料或磁感应也不例外,铁磁现象的起源是由于材料内部原子核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流,这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。因此,磁场强度的大小与磁偶极子的分布有关。在宏观条件下,磁场强度可以定义为空间某处磁场的大小。我们知道,电场强度的概念是用单位电荷在电场中所产生的作用力来定义的,而在

磁场中就很难找到一个类似于“单位电荷”或“单位磁场”的带磁物质来定义磁场强度,为此,电场强度的定义只好借用流过单位长度导体电流的概念来定义磁场强度,但这个概念本应该是用来定义电磁感应强度的,因为电磁场是可以互相产生感应的。幸好,电磁感应强度不但与流过单位长度导体的电流大小相关,而且还与介质的属性有关。所以,电磁感应强度可以在磁场强度的基础上再乘以一个代表介质属性的系数来表示。这个代表介质属性的系数人们把它称为导磁率。 在电磁场理论中,磁场强度H 的定义为:在真空中垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力F 跟电流I 和导线长度的乘积I 的比值,称为通电直导线所在处的磁场强度。或:在真空中垂直于磁场方向的1 米长的导线,通过1 安培的电流,受到磁场的作用力为1 牛顿时,通过导线所在处的磁场强度就是1 奥斯特(Oersted) 。电磁感应强度一般也称为磁感应强度。由于在真空中磁感应强度与磁场强度在数

供配电系统基本知识

供配电系统基本知识

课题1:供配电系统基础知识 课型:讲解、参观 教学目的: (1)了解电力系统基本概念和组成 (2)了解用电负荷的分类 (3)掌握常用低压供配电系统基础知识 教学重点:低压供配电系统基础知识 教学难点:中线、零线、地线的区别 教学分析: 授课时主要通过参观学院配电室,让学生对供配电有个感性认识。再讲解电力系统的组成、电力的产生、传输、分配等基本概念,重点分析常用的几种低压供配电系统。 复习、提问: (1)家里的电是怎么来的呢? (2)一般家里用的电是多少伏特的? 教学过程: 一、课程绪论 先向学生介绍课程主干内容、地位及学习方法、考试考核手段(根据教学大纲要求)等。再引入本次课的内容,电力系统及低压供配电系统基础知识。 二、电力系统概述 1、电力的产生、传输、分配过程: 电力的产生、传输、分配过程如参考书上第2页图1-2所示,从发电厂(水力、火力、核能、风力、太阳能、垃圾发电等)先发电,发出的电压一般为10.5KV,13.8KV或13.75KV。为了能将电能输送远些,并减少输电损耗,需通过升压变压器将电压升高到110KV,220KV或500KV。然后经过远距离高压输送后,再经过降

压变压器降压至负载所需电量,如35KV,10KV,最后经配电线路分配到用电单位和住宅区基层用户,或者再降压至380/220V供电给普通用户。因此这个由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体就是电力系统。 提问:为什么要升压供电? 答案:电流↑,传输距离↑,热能消耗↑,电能损失↑ 所以,在传输容量一定的条件下,输电电压↑,输电电流↓,电能消耗↓ 我国常用的输电电压等级:有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等多种 提问:目前我们常用的电力传输线路有哪 几种? 答案:架空线路、电缆线路 2、电力系统:由发电、送电、变电、配电和 用电组成的“整体”。 3、电力网:输送、变换和分配电能的网络。 由输电线路和变配电所组成,分为输电网 和配电网。 (1)输电网:由35KV以上的输电线路和与其连接的变电所组成,其作用是将电能输 送到各个地区的配电网或直接送给大型企业用户。 (2)配电网:由10KV及以下的配电线路和配电变压器组成,其作用是将电能送给各类用户。一般将3KV、6KV、10KV的电压称为配电电压。 4、电力网的电压等级: 低压:1KV以下;中压:(1-10)KV; 高压:(10-330)KV;超高压:(330-1000)

电伴热施工方案(全)

电伴热施工方案.

目录 第1章工程概况 (3) 第2章编制说明 (3) 2.1编制目的 (3) 2.2适用范围 (3) 2.3编制依据 (3) 2.3.1 国家施工规范、规程、标准及建筑安装工程施工及验收规范 (3) 2.3.2 设计图纸 (4) SEI设计单位PP2装置仪表工程图纸 (4) SEI设计单位关于PP2装置仪表工程的设计变更 (4) 设备厂家图纸及说明书 (4) 2.3.3 相关文件 (4) 本工程相关施工合同 (4) 本工程《施工组织总设计》及《仪表专业施工组织设计》 (4) 相关技术协议 (4) 强制条文及质量通病防控条文关于仪表专业部分 (4) 仪表检试验计划第二版 (4) 第3章主要施工工程量 (4) 第4章施工工机具 (4) 4.1 工机具计划 (4) 4.2人员计划 (5) 第5章施工方法及技术要求 (5) 1.供汽与回水系统安装 (6) 2.蒸汽、热水伴热 (7) 第6章质量保证措施 (8) 第7章安全保证措施 (9) 第8章安装记录和质量检查记录 (10) 第9章工作危害性分析(JHA) (11) .

第1章工程概况 陕西石油靖边能源化工项目30万吨/年聚丙烯(二线)装置主要由现场装置变电所、现场机柜室、挤压造粒厂房、聚合框架、掺混料仓、街区、化学品库、废水池等单项装置组成。 仪表部分施工主要是:各类仪表(压力仪表、温度仪表、液位仪表、流量仪表、分析仪表、仪表阀门)安装、电缆配管安装、电缆桥架安装、电缆敷设、仪表管路安装(气源管、导压管、取样管、仪表管管配件等)、回路检测(单表调试、仪表管路吹扫和试压)、机柜室仪表盘柜安装等。 第2章编制说明 2.1编制目的 本方案为陕西石油靖边能源化工项目PP2装置仪表安装工程而编制,以明确技术要求和施工方案,指导施工,保证施工质量。 2.2适用范围 本方案适用于陕西石油靖边能源化工项目PP2装置施工范围内的仪表专业安装工程,参加仪表安装工程的施工人员应遵照执行。 2.3编制依据2. 3.1 国家施工规范、规程、标准及建筑安装工程施工及验收规范自动化仪表工程施工及验收规范(GB50093-2002) 石油化工仪表工程施工技术规程(SH/T3521-2007) .

供配电——环网柜基本知识

什么是环网柜 为提高供电可靠性,使用户可以从两个方向获得电源,通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称为环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV 配电系统中,因负载容不大,其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制,并配有高压熔断器保护。 该系统通常采用环形网供电,所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。环网柜除了向本配 电所供电外,其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流(即经本配电所母线向相邻配电所 供电的电流),因此环网柜的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和 选择,以保证运行中高压母线不过负荷运行。目前环形柜产品种类很多,如HK-10 、MKH-10 、8DH-10 、XGN-15 和SM6 系列。 环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电 气设备,其核心部分采用负荷开关和熔断器,具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电 参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。 环网柜一般分为空气绝缘和SF6 绝缘两种,用于分合负荷电流,开断短路电流及变压器 空载电流,一定距离架空线路、电缆线路的充电电流,起控制和保护作用,是环网供电和 终端供电的重要开关设备。柜体中,配空气绝缘的负荷开关主要有产气式、压气式、真空 式,配SF6 绝缘的负荷开关为SF6 式,由于SF6 气体封闭在壳体内,它形成的隔断断口不 可见。环网柜中的负荷开关,一般要求三工位,即切断负荷,隔离电路、可行靠接地。产气 式、压气式和SF6 式负荷开关易实现三工位,而真空灭弧室只能开断,不能隔离,所以一

开关电源基础学习知识原理及各功能电路详解

开关电源原理及各功能电路详解 一、开关电源的电路组成 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。开关电源的电路组成方框图如下: 开关电源电路方框图 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC输入整流滤波电路原理:

输入滤波、整流回路原理图 ①防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。 2、DC输入滤波电路原理: ①输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的

电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。 ②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET (MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图:

电伴热设计说明

1.电伴热设计说明 1.1 电伴热适用范围:适用于工业与民用建筑等行业众多场合,金属管道及设备工艺装置的保温和防冻。 1.2 由于电伴热工程目前暂无国家(或行业)规范(程)和产品标准可遵循,所以安装和调试应在供货方的指导下或严格遵循本手册及有关国家标准、图集和有关安全规范进行。 1.3 电伴热的设计和安装要求: 由于电伴热的电热带是安装在绝热层和管道(或设备)外壁之间,利用电热来补充输贮过程中所散失的热量,以维持在一定的温度范围内,达到保温和防冻的目的。所以电伴热仍需有绝热层、防潮层和保护层。绝热层的材质、厚度和结构的选择应先按保温和防结露要求的绝热层厚度计算和选择电热带功率,当功率过大时,再增加绝热层厚度。用于保温为目的的绝热设防潮层。只有在确保夏季管道、设备表面不结露的情况下才可不设防潮层。保护层的设置要求与非电伴热保护层的设置要求相同。 1.4 电热带分自控温和恒功率两种。 (1)自控温电热带是由导电聚合物和两条平行金属导线及绝缘层构成。其特点是导电聚合物具有很高的电阻正温度系数特性,且相互并联;能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率,自动限制加热的温度。可以任意截短或在一定范围内接长使用,并允许多次交叉重叠而无高温度点及烧坏之虑。一般情况下,可不配温度控制器,仅在温度控制精度要求很高场合才配温控器。温控器的选择和安装要求与恒功率电热带相同。自控温电热带分屏蔽型和加强型。腐蚀区应采用加强型。在保温层内金属管道上放热量曲线见电伴热编制说明(一);电热带规格及技术特性见科华产品样本;电器保护开关的选用见电伴热编制说明(二)。 (2)恒功率电热带是以金属电阻丝或专用碳纤维束串联或并联与导电线芯及绝缘材料结合而制成,由于其输出功率恒定,温度积累必须采取通断电控温,因此使用时必须配置温控器,不允许交叉、重叠及任意接长、剪断使用,否则会出现过热、过载、燃烧等恶性事故,因此恒功率电热带常用于非重要(非防爆)场合,功率需要较大、温度较高的加热场合。 ● 2.电伴热设计 2.1散热量计算 散热量计算有两种方法:一是查表法;二是按公式直接计算法。 (1)查表法 首先根据需要伴热的维持温度(T0)和环境最低气温(Ta)计算温差:

电伴热设计.doc

电伴热设计 电伴热是利用电伴热产品所产生的热量来补偿需伴热的管道、容器、罐体等工艺装置所散耗的热量,以维持其相应的介质温度来满足工艺要求。所以正确计算出管道、容器、罐体等工艺装置的热耗散量,对伴热所需的介质温度是至关重要的。为此在计算热耗散量前,必须先找出有关的几个重要参数:如T A(管道、容器、罐体等介质维持温度)。T B(当地最低环境温度)、d(管道的外径)、do(管道内径)、S(容器或罐体表面积)δ(保温层厚度)。另外还需知道保温材料的名称和敷设环境(室内或室外、地面或埋地)。当知道了这些参数,再借助于有关的计算方式和表就能进行具体计算,从而得到所需的散热量。 管道及附件耗散热量的计算 确定管道的热耗散量 首先应知道管道的口径、保温层材料及厚度和所需维持温度之差△T,查管道散热量表,(乘以适当的保温系数),就能得到单位长管道的散热量,如果管子在室内则再乘以0.9。如果伴热的是塑料管道,因为塑料的导热性远低于碳钢(0.12:25),故可用0.6-0.7的系数对正常散热量加以修正。 例1:某厂有一管线,管径为1/2",保温材料是硅酸钙,厚度10mm,管道中流体为水,水温需保持10℃,冬季最低气温是-25℃,环境无腐蚀性,周围供电条件380V、220V均有,求管道每米热损失? 步骤一:△T = T A - T B =10℃-(-25℃)=35℃ 步骤二:查管道散热量表,管径1/2"。10mm保温层。 当△T =30℃热损失为11.0w/m,当△T =40℃热损失为14.9w/m,△T =35℃时,每米损失可采用中间插入法求得(因表中无Q B值)。

Q B=11.0w/m+(14.9w/m - 11.0w/m)[(35-30)÷(40-30)]=12.95w/m 步骤三:保温层采用硅酸钙,查保温材料修正数表乘以保温系数f及综合系数1.4 Qr=1.4Q B×f=1.4×12.95w/m×1.50=27.195w 答案:管道每米损失热量27.195W 保温材料修正数表 确定管道阀体的散热量 闸阀散热量通常是相联口径管道每米热损失的1.22倍;如果是球阀,则可用0.7乘以闸阀热耗量,如果蝶型阀(节流阀),则乘以0.5;如果是浮式球阀,则乘以0.6。 确定所需的电伴热带长度 从产品规格中可知电伴热带的工作电压,功率值。如算出单位长度热损失大于电伴热带单位长度的发热额定值,则可用以下方法来弥补: ●采用两条或更多条的平等电伴热带。 ●采用卷绕法(如果用此法,则要先求出热损失对电伴热带发热功率的比值。如在2"管道上热损失是24w/m,而电伴热带功率20w/m,则比值=24/20是1.2倍,查电伴热带跨

供配电基础知识

第一节供配电系统基本知识 一、电力系统 电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。电能的生产、输送、分配和使用的全过程,实际上是同时进行的,即发电厂任何时刻生产的电能等于该时刻用电设备消耗的电能与输送、分配中损耗的电能之和。 发电机生产电能,在发电机中机械能转化为电能;变压器、电力线路输送、分配电能;电动机、电灯、电炉等用电设备使用电能。在这些用电设备中,电能转化为机械能、光能、热能等等。这些生产、输送、分配、使用电能的发电机、变压器、电力线路及各种用电设备联系在一起组成的统一整体,就是电力系统,如图7-1所示。 与电力系统相关联的还有“电力网络”和“动力系统”。电力网络或电网是指电力系统中除发电机和用电设备之外的部分, 即电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变配电所;动力系统是指电力系统加上发电厂的“动力部分”,所谓“动力部分”,包括水力发电厂的水库、水轮机,热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用电设备,以及核电厂的反应堆等等。所以,电力网络是电力系统的一个组成部分,而电力系统又是动力系统的一个组成部分,这三者的关系也示于图7-1。 图7-1 动力系统、电力系统、电力网络示意图 1.发电厂

发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。 发电厂有很多类型,按其所利用的能源不同,分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力、地热、太阳能、潮汐发电厂等类型。目前在我国接入电力系统的发电厂最主要的有火力发电厂和水力发电厂,以及核能发电厂(又称核电站)。 (1)水力发电厂,简称水电厂或水电站 它利用水流的位能来生产电能,主要由水库、水轮机和发电机组成。水库中的水具有一定的位能,经引水管道送入水轮机推动水轮机旋转,水轮机与发电机联轴,带动发电机转子一起转动发电。其能量转换过程是:水流位能→机械能→电能。 (2)火力发电厂,简称火电厂或火电站 它利用燃料的化学能来生产电能,其主要设备有锅炉、汽轮机、发电机。我国的火电厂以燃煤为主。 为了提高燃料的效率,现代火电厂都将煤块粉碎成煤粉燃烧。煤粉在锅炉的炉膛内充分燃烧,将锅炉的水烧成高温高压的蒸汽,推动汽轮机转动,使与之联轴的发电机旋转发电。其能量转换过程是:燃料的化学能→热能→机械能→电能。 (3)核能发电厂通常称为核电站 它主要是利用原子核的裂变能来生产电能,其生产过程与火电厂基本相同,只是以核反应堆(俗称原子锅炉) 代替了燃煤锅炉,以少量的核燃料代替了煤炭。其能量转换过程是:核裂变能→热能→机械能→电能。 (4)风力发电、地热发电、太阳能发电简介 风力发电利用风力的动能来生产电能,它建在有丰富风力资源的地方。 地热发电利用地球内部蕴藏的大量地热能来生产电能,它建在有足够地热资源的地方。 太阳能发电厂是利用太阳光能或太阳热能来生产电能,它应建在常年日照时间长的地方。 2.变配电所 变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能,即受电―变压―配电。 配电所的任务是接受电能和分配电能,但不改变电压,即受电-配电。 变电所可分为升压变电所和降压变电所两大类:升压变电所一般建在发电厂,主要任务是将低电压变换为高电压;降压变电所一般建在靠近负荷中心的地点,主要任务是将高电压

电伴热设计选型

电伴热设计选型 电加热是利用电伴热产品所产生的热量来补偿被伴热的管道、容器、罐体等工艺装置所散耗的热量,以维持具有相应的介质温度来满足工艺要求。正确计算出管道、容器、罐体等工艺装置的散热量,对准确维持介质温度是至关重要的。一、管道及附件散热量的计算 、工艺系数的确定 为确保计算的准确性,在计算前应正确确定各项系数,它们是管道、容积、罐体等介质要求维持的温度T,管道的直径d,容器的表面积S,保温材料的种类及厚度,环境温度(最低平均温度)TH,敷设环境(室内或室外、地面或埋地)。并计算维持温度TW与环境温度TH之差△T,△T=TW-TH 2、管道散热量的计算 Q=q×f×g×h Q-实际需要的伴热量 q-基本情况下单位长度管道的散热量(根据工艺系数查表3-1) f-保温材料修正系数(查表3-2) g-管材修正系数(查表3-3) h-环境修正系数(查表3-4) 例1、某厂有一碳钢管线,管径为1",保温材料为硅酸钙,厚度是20mm,管道中介质的维持温度35℃,冬季最低平均气温是-25℃,室外冬季平均风速10m/s,求管道每米热损失。 △T=TW-TH=35℃-(-25℃)=60℃

查表3-1 d=1 s=20mm △T=60℃时 得到:q=19.6w/m 查表3-2,保温层采用硅酸钙修正参数为f=1.50 查表3-3,管材修正系数为:g=1 查表3-4,环境修正系数为:采用插入法计算得h=1.1 则所须伴热量Q=19.6×1.5×1×1.1=32.34w/m 表3-1 管道散热量q(w/m2) 散热量q,以瓦特/米(w/m)单位表示 表3-1中的散热量计算基于几个基本系数 保温材料:玻璃纤维 管道材料:金属 管道位置:室外,风速8.9米/秒,室内=室外×0.9

最新开关电源基础知识

开关电源基础知识

?开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止.将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多.所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!成本很低.如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义 ? ?开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有. ? ? ? ?开关电源的工作原理是: ? ? ? ? 1.交流电源输入经整流滤波成直流; ? ? 2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上; ? ? 3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载; ? ? 4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的. ? ? ?

?交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰; ? ?在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高; ? ?开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出; ? ?一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源 ? ? ? ? ? ?ATX电源的主要组成部分 ? ?EMI滤波电路:EMI滤波电路主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰,同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰,在优质电源中一般都有两极EMI滤波电路。 ? ? ? ?一级EMI电路:交流电源插座上焊接的是一级EMI电源滤波器电路,这是一块独立的电路板,是交流电输入后所经过的第一组电路,这个由扼流圈和电容组成的低通网络能滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号,

电伴热施工方案

电伴热系统 施 工 方 案

一、施工所依据标准范围及要求: (1)03S401《管道和设备保温、防结露及电伴热》; (2)03D705-1《电热采暖、伴热设备安装》。 (二)管道水系统散热功率计算 各种管道经保温后最大散热功率P0如下: (三)、电伴热线型选择和安装系数N: 根据产品样本选用15DXY2-CT型自调控伴热线,其正常运行最大功率Pm及工艺安装系数等重要指标如下: 注:n为电伴热带与管道的比值,考虑现场的实际特点,保证现场施工消防安全,本工程实际采用安装系数为1.2,即1米管道安装电伴热带 为1.2米。 (四)相关配件: 电源接线盒:作电源供电用,每个回路不大于100m,安装在保温层

尾端电源接线盒:作电源供电用,每个回路尾部使用一套,安装在保 温层中 两通接线暗盒:作电源供电用,用来连接电伴热,安装在保温层中 胶带:将电伴热线固定于管道之上 二、电伴热带的安装 1、管道系统与配备都已施工测压完毕,具备电伴热安装 2、沿管道铺设电伴热带并避免:将电伴热带放置于毛刺和利角上、 用力拉扯电热带、脚踏或重物放置电伴热带上 3、胶带每隔80cm处将电伴热带固定于管道上、缠绕时尽可能将电 伴热带缠绕均匀,能使电伴热带紧贴管道和帮助散热 4、在线路的第一供电点和尾端各预留0.5m长的电热带、在使用二通或三通配件处,电热带各端应预留40cm长度、所有散热体(如支架、阀门、法兰等)应按要求预留所需电热带长度,将此段电热带缠绕于散 热主体上并固定 5、电热带一端接入电源,另一端线芯严禁短接或与导电物质接触,, 必须使用配套的尾端接线盒。 三、橡塑保温棉施工安装 1、本工程采用橡塑保温棉为保温材料,厚度为30mm。 2、电伴热带安装完成后进行施工,取一段橡塑保温棉,使其平敷管道上,在开口处涂上胶水,先粘接开口两端,再粘接中间,之后由两端 向中间粘合,直至全部粘合。 3、橡塑保温完成后,再用红色保温缠绕带进行缠绕,缠绕时使其充

DC-DC开关电源基础知识

开关电源基础知识介绍 1、输出纹波噪声的测量及输出电路的处理 PWM 开关电源的输出的纹波噪声与开产频率有关。其纹波噪声分为两大部分:纹波(包括 开关频率的纹波和周期及随机性漂移)和噪声(开关过程中产生)。 周期及随机性漂移 在纹波与噪声的测量过程中,如果不使用正确的测量方法将无法正确地测量出真出的输出 纹波噪声。下面是推荐的测量方法: 平行线测量法:输出管脚接平行线 后接电容,在电容两端使用20MHz 示波器探头测量。具体要求见右图, 负载 C 为瓷片电容,负载与模块之间的 距离在51mm 和76mm(2in.和3in) 之间。 在大多数电路中,本公司模块的输出纹波噪声都能满足要求。对于输出纹波有较为严格要求的 电源系统可以在输出增加差模滤波器来进一步降低纹波,但在设计过程中应注意尽量选择较小的 电感和较大的电容。如果需要消除进一步喊小噪声,需要加共模滤波器。 输入与输出及外壳之间加高压隔离电容(一般为1~2.2nF )也可以减小共模噪声。 2、多路输出的交互调节及其应用 对于多路输出的电源模块,用户比较关心输出 负载发生变化时不同输出路的相互间的影响。例如, 当主路输出空载时,辅助输出路的负载能力,一般电源100% 由于主路负载太轻,而使辅助路输出的能力极低。本 公司产品采用了集成磁路的概念,或采取双路同步控制96% 使输出电压之间的交互调节特性大大改善。下图显示了 交互调节的优点。图中lo1为主路负载电流、lo2为辅助 0 路负载电流、Vo2为辅助路输出电压。由图可见, 20% 100% Io2 在主路负载从20%~100%变化时,辅助路输出电压随 辅助路负载电流的变化曲线中,辅助路输出电压始终在±4%范围之内。即使在最坏的情况,即主路 空载、辅助路江载,主路满载、辅助路空载时其输出电压也能保证在标称电压的±10%范围之内。 由此,对于输出稳压精度要求不太高的情况下,这种不稳压的辅助输出不仅能够满足供电的条件, 而且相对成本低、器件少、可靠性高。建议用户首先考虑不稳压的辅助输出的电源模块。

供配电系统基础知识学习

供配电系统基础知识 供配电系统常用电气设备变电所的电气主接线 变电所的结构与布置供配电网络的网络结构供电网络的结构与敷设

1、供配电系统常用电气设备 1.1 电力变压器 电力变压器:是变电所的核心设备,通过它将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能,以满足输电、供电、配电或用电的需要。 1). 常用电力变压器的种类: (1)按相数分类:有三相电力变压器和单相电力变压器。大多数场合使用三相电力变压器,在一些低压单相负载较多的场合,也使用单相变压器。 (2)按绕组导电材料分类:有铜绕组变压器和铝绕组变压器。目前一般均采用铜绕组变压器。 (3)按绝缘介质分类:有油浸式变压器和干式变压器。油浸式变压器由于价格低廉而得到了广泛应用;干式变压器有不易燃烧、不易爆炸的特点,特别适合在防火、防爆要求高的场合使用,绝缘形式有环氧浇注式、开启式、六氟化硫(SF6)充气式和缠绕式等。干式变压器现已在中压等级的电网中逐步得到了广泛的应用。 2). 常用变压器的容量系列 我国目前的变压器产品容量系列为R10系列,即变压器容量等级是按为倍数确定的,如:100kVA、125 kVA、160 kVA、200 kVA、250 kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、1000 kVA、1250 kVA、1600 kVA等。 3). 电力变压器的型号标示 ◆电力变压器的型号代表符号: 绕组的耦合方式:自耦—O;互耦—无标示。 1.按相数:单相—D;三相—S。 2.按冷却方式:油浸自冷—缺省或无标示。 油浸风冷—F 油浸水冷—S 强迫油循环风冷——FP 强迫油循环水冷——SP 3.按绕组数:双绕组—缺省;三绕组—S 绕组导线材料:铜—无标示;铝—L。 4.按调压方式:无载调压(无励磁调压)——缺省。 有载调压——Z。 ◆变压器的并联运行及其并联条件: 两台或两台以上变压器的一次侧绕组共同接到一次母线上,二次绕组共同接到二次母线上的运行方式: 并联运行的条件: 1、连接组别必须相同(否则将产生环流) 2、变比应相等 3、阻抗电压应相同 ◆变压器的损耗: 铁损——消耗在铁心上的电能,发热,属于有功功率损耗,属于固定损耗——简称:励磁损耗。 铜损——消耗于绕组的电能,发热,属于有功功率损耗,属于可变损耗——简称:短路损耗。 变压器无功功率——由于产生磁场所占用的功率,占用能力而不产生热能等损耗,属于无功功率损耗。 由于无功功率的输送要流经线路,在线路和设备内部产生热量,造成一定程度的发热损失。 1.2 高压开关设备: 1. 高压断路器 2. 高压隔离开关 3. 高压负荷开关

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