核电厂开关量仪表安装调试

商海龙+李海煌

摘 要：在核电厂中，核电厂重要的组成部分就是仪表和控制，仪表在控制系統中对安全运行和经济运行都起到了非常大的作用。在过往核电厂的安装和调试中都会针对问题或者发现储存一些值得借鉴的经验，进行总结归纳。文章从核电厂开关量的仪表安装的测量原理进行研究，同时结合实际和理论的对比，从而归纳总结出核电厂开关量仪表安装调试比较常见的注意问题，进而能够为刚开始使用的工作人员提供有价值的参考信息。

关键词：核电厂；开关仪表；安装调试

中图分类号：TM623 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0147-02

前言

随着现在我国经济不断的向前发展，核电厂产生的能源与我们的生活密不可分，核电厂只有安全运行才能保障工作人员的生命和产出更优质的能源。核电厂中其最重要的核心就是仪表和控制，仪表能够直观地反映出控制系统的运行情况，核电厂在仪表安装和调试的过程中也会存在许多理论和实际有差别常见的问题，我们需要将这些问题进行总结，从而总结出这些问题出现的原因和解决措施。

1 核电厂开关仪表的测量原理

在核电厂开关仪表是自动系统中的控制元件，其是最简单、最方便、最经典的控制元件，开关类仪表从一开始就是最原始的应用元件，通常都是由机械能量转变为开关信号的，而机械能量的来源是由微动开关等部分机械弹簧和杠杆等机械构建产生的。例如：压力开关，当压力不断的上升的时候，不同的传感压力元件产生作用，致使这些膜片、活塞等传感压力元件产生变形，从而向上移动，而这时候杠杆机械弹簧结构就会将最上面的微动开关开启，从而使机械变形变成电信号进行输出。

核电厂开关仪表的测量原理常见的有以下几种：波纹管式压力开关、浮子液位开关、温度开关和膜片式压力开关等等。而这几种压力开关中温度开关与波纹管式压力开关有很大的相似之处，都是通过温包内填充气体，产生膨胀的现象，然后使波纹管动作引发开关能量的信号。本文主要从波纹管式压力开关、浮子液位开关进行重点介绍。

2 波纹管式压力开关

核电厂中波纹管压力开关是比较常见的，波纹管式压力的形成从内部结构分析来看，是因为压力的变化转变为波纹管机械变化，当机械杆传输这种压力的时候，就会触碰到微动开关，所以压力的开关信号由此产生。通常压力开关有两个标尺，都是在外部可以看到的标尺，其中一个在上部记为指示板，另一个在下部记为回差调节指示板，没有当前的指示温度板。但是需要注意的是上部设定指示板是显示当前的定值，有可能存在的指示误差是很多的，不要把此定值当做计量的参考。但是下部回差调节指示不用进行调整。

一般情况下仪表的内部结构没有经过授权是不允许调整，获得授权的工作人员也只能调整上部的定值和下部回差的螺丝。其下部不用调整保持在原始位置就可以。

3 浮子液位开关

浮子液位开关的工作原理是非常简单的，其主要是根据浮力的原理，就是说弹簧被浮子加载沉浸在液体中，这时候浮力就会发生变化，从而导致弹簧往上移，弹簧在上移的时候浮子也会上移，弹簧往上移动的距离只是浮子移动距离的很少的一部分，同时在弹簧的上端处有个磁套管与其连接，这个磁套管在没有磁性的隔离管里面进行移动，在弹簧移动的过程中会致使磁套管吸引在枢轴上的磁铁，这样隔离管外的开关机构就会发生动作，同时内置式限位止档可以有效的控制液体在发生波动的时候弹簧发生移动。

浮子液位开关的定值是非常简单的，其调整方式也很容易，通常就是调整浮子液位开关内部磁棒的位置就可以了，调整开关必须用液体标定，坚决禁止用卷尺调整。针对定值较大的，浮子在悬挂的时候一般线比较长，实验室是很难实现此高度的真实水位，那么就可以采用换算的办法发来实现，例如：液位的开关定值是2m，而实际的位置是要在4m的高度悬挂，可是一般情况下悬挂的绳子长为2m，那么此类情况下，实验室就很难实现在4m的高度悬挂和2m的水位进行试验，那么我们就通过换算的方式来解决这个问题：

（1）首先把悬挂浮子绳子的长度缩小到实验室能够可以模拟水位的长度，例如40cm，然后浮子与仪表头之间的距离为0.4m，当然这个值并非是固定的。同时要将浮子以下的绳子整理好，不能与标定设备设备发生碰撞或者摩擦。

（2）将浮子的液位开关自然悬挂，同时使绳子、仪表头、浮子必须在同一条的竖直线上。再测量没有水位时的浮子到表头之间的距离，我们记为A。

（3）加水，加水至浮子中部的时候开始缓慢加水直至与常开点进行接通，这时候要对浮子到仪表头之间的距离进行记录为B，同时在浮子上用笔画出发出警报时候的浮子上的水位。

（4）放水，将浮子里面的水放出来，到浮子的常开点断开，这时在浮子上用笔画出当警报消失时的水位线。

（5）将浮子放在地上，然后将绳线整理好，在一开始警报值与标准点之间的位置是2m，所以将浮子的位置进行调整时，浮子上部画的警报水位线在自然的情况下是2+（A-B）的位置，这样报警值得以实现。浮子在多定位值的时候也可以用这种原理进行推算。

4 开关的接线方法

开关的接线方法一般都是用三个接线的端子进行接线，这三个端子通常标记为NO、NC、COM，也有简单的标记为一、二、三的。标记为字母的含义是常开点、常闭点、公共端，标记为数字的就需要自己在开关的内部电线中进行颜色的辩别，以此来判断哪个是常开点、常闭点和公共端。

对于常开点、常闭点的理解刚开始可能会比较困难点，其实常开闭点的“常”指的是正常的情况下，一般来说就是介质没有被测量的原始状态，例如：压力常开点就是说没有接受增压的情况，压力在正常情况下的状态就是断开的触点；液位开关的常闭点就是液体中没有放入仪表时的状态为关闭的触点[1]。因此，在压力增加时压力开关就会出现低警报值，这是正常的连接线进行闭合公共端。同理液体开关测量也是连接线正常断开和公共端。

但是在安装的过程中图纸规范可能不够准確，安装人员的经验和能力有所欠缺等等多种外在、内在的因素都会导致在调试过程中会出现连接错误，浪费人力、物力。所以总结出下面这四种接线错误的例子进行分析。

4.1 Georgin公司的快速插头产品

Georgin公司的快速插头产品一般在产品的后盖上面都会画出连接线的详细示意图。例如：压力开关其内部的端子结构已经明确的标记了3、30、31，其中PO设定为定值，详细的说明3、30是常闭点，31是常开点，但是在现场进行连接工作的时候，快速插头和电缆在现场进行连接，又因为工作人员的专业能力不强没有接受过专业的培训，很容易将其接错，发现错误以后再进行整改就非常浪费时间[2]。

4.2 Georgin公司的普通端接产品

Georgin公司的普通端接产品与快速插头产品有很大的区别，普通端接产品的压力和温度开端的电缆都是在现场工作时，工作人员直接连接到仪表的内部端子上，而不使用快速插头。但是普通端接的方式和快速插头的方式是一样的，必须要明白30是常闭点，31是常开点，才能将接线连接正确。

4.3 Magnetrol和MIP浮子液位开关

Magnetrol和MIP浮子液位开关应用的范围非常广阔，在核电厂的每一个工艺中都会有这个类型的仪表，而且端子上明确表明了3、30、31字符，在连接线的过程中发生错误的概率会大大降低，如果出现错误现场更改也是比较容易的。Magnetrol和MIP浮子液位开关是由两个开关组件构成的，其中一种是开关的组件是封闭的，像一个封闭的铁罐，这就是微动开关封闭；另一种是能够看到的封闭式开关，封闭组件上有接线标识，这就是能看到的微动开关。普通的微动开关有1、2、3的标识，受到磁杆重力的作用，上部为常闭点下部为常开点，中间为公共端。

4.4 Baumer产品

这类产品一般都是出现在通风系统上，主要是将电缆与仪表直接连接，一般情况下，表盖的反面都会标注有明确的1、2、3端子，但是在现场安装的时候通线箱还是用3、30、31进行表示，通常端线的接线人员会把电缆线的1、2、3和端子上的1、2、3之间相对应就直接接上，这样接线的错误率就大大提高，因为在系统的说明上，就非常明确的标示出电缆1号连接2号端子，电缆2号要接入端子1号的常闭点，3电缆3号连接端子3号这样才是正确的连接方法，但相对而言如果在现场出现连接错误的情况还是比较容易改掉。

5 结束语

综上所述，本文对核电厂开关量仪表从安装调试的原理进行了简单的阐述，通过对波纹式压力开关和浮子液位开关进行了原理和实践的说明，也将浮子定位值的推算方法进行了举例例证，此推算原理对浮子的多定位值也同样有效，同时对压力开关的接线方法进行了总结，对于常见的四种接线方法容易出现的问题进行了讲述，对于每种接线出现错误能否及时修改也分别进行了阐述，对于接触这几类产品的工作人员来说，可以是他们快速掌握连接线的一些注意事项，避免在工作中犯同类的错误，适合刚开始接触这份工作的人员进行学习。

参考文献：

[1]安志敏.浅谈热工仪表安装中注意事项[J].科技风，2012，05（03）：102.

[2]朱秋海.多媒体通信技术的应用及发展趋势分析[J].信息与电脑（理论版），2013，11（07）：124-125.