摘要：低頻磁場(chǎng)的干擾是引起某水電站水輪發(fā)電機(jī)組上導(dǎo)軸承油槽油位防爆磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)誤動(dòng)作的重要因素。本文介紹了防爆磁翻板液位計(jì)的工作原理，分析磁開關(guān)誤動(dòng)作的原因，提出屏蔽外部磁場(chǎng)的具體處理措施，總結(jié)處理經(jīng)驗(yàn)，在今后處理和防范磁場(chǎng)干擾問題時(shí)，具有重要的指導(dǎo)意義。

某水電站為地下式廠房，裝有6臺(tái)單機(jī)容量為700MW的水輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)為立軸半傘式，發(fā)電機(jī)上導(dǎo)軸承油盆油位安裝一套防爆磁翻板液位計(jì)，液位計(jì)配置有模擬量和開關(guān)量信號(hào)送至監(jiān)控系統(tǒng)，磁開關(guān)是防爆磁翻板液位計(jì)判斷油位是否正常的重要開關(guān)量信號(hào)，外部磁場(chǎng)引起防爆磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)誤動(dòng)作，不但影響運(yùn)行人員對(duì)油位是否正常的判斷，還影響水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，如何有效地消除外部磁場(chǎng)對(duì)磁開關(guān)的干擾值得研宄。

文中主要針對(duì)外部磁場(chǎng)引起防爆磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)誤動(dòng)作情況，對(duì)不同類型的磁場(chǎng)干擾源及不同種類的磁場(chǎng)屏蔽材料進(jìn)行分析研究，總結(jié)不同的磁場(chǎng)干擾源與磁場(chǎng)屏蔽材料的關(guān)系。結(jié)果表明，對(duì)低頻磁場(chǎng)，可用高導(dǎo)磁材料做屏蔽體來實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)屏蔽；對(duì)高頻磁場(chǎng)，由于同時(shí)存在電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量，因此要求電場(chǎng)屏蔽和磁場(chǎng)屏蔽同時(shí)進(jìn)行。通過分析研究，*終找到了解決外部磁場(chǎng)引起防爆磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)的處理措施。

1、防爆磁翻板液位計(jì)原理介紹

防爆磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?，指示器的紅白交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示。控制型液位計(jì)在防爆磁翻板液位計(jì)的基礎(chǔ)上增加了磁開關(guān)，在監(jiān)測(cè)液位的同時(shí)磁開關(guān)信號(hào)可用于對(duì)液位進(jìn)行控制或報(bào)警；遠(yuǎn)傳型是在防爆磁翻板液位計(jì)的基礎(chǔ)上增加了420mA變送傳感器，在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)液位的同時(shí)將液位的變化通過變送傳感器、線纜及儀表傳到控制室，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。磁開關(guān)是一種有觸點(diǎn)的無源電子開關(guān)元件，裝有兩個(gè)鐵質(zhì)的彈性黃片電板，還灌有惰性氣體。平時(shí)，兩個(gè)簧片是分開的，當(dāng)有磁性物質(zhì)靠近時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化而互相吸引接觸，簧片就會(huì)吸合在一起，使接點(diǎn)所接的電路連通。外部磁力消失后，兩個(gè)黃片由于本身的彈性而分開，電路就斷開了。因此，磁開關(guān)是一種利用磁場(chǎng)信號(hào)來控制的開關(guān)器件。

2、磁開關(guān)誤動(dòng)作原因分析

分析某水電站監(jiān)控故障信息一覽表，發(fā)現(xiàn)磁開關(guān)誤動(dòng)時(shí)間與勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)時(shí)間一致，而磁開關(guān)安裝位置正好處在勵(lì)磁電纜下方，初步斷定磁開關(guān)誤動(dòng)作由勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾引起。發(fā)現(xiàn)該問題后，將磁開關(guān)靠近運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)滑環(huán)室，由于此處磁場(chǎng)較強(qiáng)，磁開關(guān)受磁場(chǎng)力的作用又再一次動(dòng)作。因此，可以斷定磁開關(guān)的誤動(dòng)作由外部磁場(chǎng)干擾引起。進(jìn)一步分析可知，勵(lì)磁電流屬于直流電流，所感應(yīng)出的磁場(chǎng)屬于低頻磁場(chǎng)。

磁開關(guān)內(nèi)部裝有鐵質(zhì)的彈性簧片，在低頻磁場(chǎng)中，鐵質(zhì)簧片被磁化，從而使彈性簧片吸合導(dǎo)通，而油位計(jì)內(nèi)部磁翻板未達(dá)到磁開關(guān)動(dòng)作值的位置，所以監(jiān)控誤報(bào)油位異常信號(hào)。當(dāng)機(jī)組停機(jī)時(shí)，勵(lì)磁電纜中電流消失，但此時(shí)磁開關(guān)誤動(dòng)作信號(hào)并未復(fù)歸，下面將通過磁滯回線的概念來解釋此現(xiàn)象。

從圖2（強(qiáng)磁物質(zhì)磁滯回線）分析得出，當(dāng)勵(lì)磁電纜中通過電流時(shí)，在周圍感應(yīng)出磁場(chǎng)，磁開關(guān)中的鐵質(zhì)簧片被磁化，一定時(shí)間后達(dá)到飽和狀態(tài)。機(jī)組停機(jī)后，勵(lì)磁電纜中電流消失，周圍磁場(chǎng)開始減弱，磁開關(guān)中的鐵質(zhì)簧片也開始退磁，如圖2可看出，當(dāng)周圍磁場(chǎng)減小到0時(shí)，磁滯回線中因?yàn)槌C頑力的存在，鐵質(zhì)簧片的磁性并沒有完全消失， 所以磁開關(guān)誤動(dòng)作的信號(hào)不會(huì)復(fù)歸。此時(shí)需要在磁開關(guān)附近用永久磁鐵產(chǎn)生一個(gè)與原磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，使矯頑力相互抵消，鐵質(zhì)簧片中的磁性消失，磁開關(guān)誤動(dòng)作信號(hào)復(fù)歸。