【摘 要】本文側(cè)重就火力電廠常用到的電磁閥作一介紹，并對常用的電磁閥控制回路進行探究，對初學者有一定的借鑒作用。電磁閥是自動化常用到的基礎(chǔ)元件，屬于一種執(zhí)行器。用來控制液體、氣體等流體的通斷，或者改變液體或者氣體的流動方向，配合不同的控制電路可以實現(xiàn)不同的功能。

【關(guān)鍵詞】電磁閥；火電廠

一、電磁閥的原理

電磁閥是由線圈和閥體組成。當線圈通電時產(chǎn)生磁力，然后吸動閥體里面的鐵芯滑動；當線圈失電通過彈簧的彈力，導(dǎo)通流體通過閥體或被切斷。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動鐵芯、線圈等部件組成；閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成。電磁線圈被直接安裝在閥體上，整個閥體組成一個密封的整體。

二、電廠常用的電磁閥的種類

1、電磁閥從原理上分為三大類：直動式、分步直動式、先導(dǎo)式三種。

直動式電磁閥：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。這種電磁閥是最普通的電磁閥，多用在氣動門上，通過電磁閥控制閥門來通斷介質(zhì)。

分布直動式電磁閥原理：它是一種直動和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。當入口與出口達到啟動壓差時，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)閉。

先導(dǎo)式電磁閥原理：通電時，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向下移動，關(guān)閉閥門。

電磁閥通過控制閥芯移動，控制執(zhí)行器的運動過程實現(xiàn)對閥門的打開與關(guān)閉。電磁閥在液路系統(tǒng)中用來實現(xiàn)液路的通斷或液流方向的改變，它一般具有一個可以在線圈電磁力驅(qū)動下滑動的閥芯，閥芯在不同的位置時，電磁閥的通路也就不同。閥芯的工作位置有幾個，該電磁閥就叫幾位電磁閥：閥體上的接口，也就是電磁閥的通路數(shù)，有幾個通路口，該電磁閥就叫幾通電磁閥。常用到的有兩位三通，兩位五通等。

2、根據(jù)驅(qū)動線圈電壓等級有AC 220V、DC220V、DC24V三種。

交流220V電磁閥驅(qū)動電流小，使用方便。交流電磁閥是交流供電，供電可靠性差，只能于用一般控制電路。而直流電磁閥是直流供電，供電可靠性好，用于重要控制電路。交流的反應(yīng)速度更快，直流的反應(yīng)沒有交流的快。直流的體積小，工作可靠，允許切換頻率為120次/min，換向沖擊小，使用壽命較長。但啟動力比交流電磁鐵小。直流線圈的吸合電流始終恒定，而交流線圈的吸合電流遠大于維持電流，因此在工作頻率比較高的場所一般使用直流線圈，而工作頻率比較低的場所一般使用交流線圈，無論是電磁閥還是繼電器。一般交流電磁閥的閥芯卡住的話，線圈會壞。如果是直流的就不會。直流線圈比較穩(wěn)定，交流線圈比較方便。

3、根據(jù)線包數(shù)量分單線圈控制和雙線圈控制兩種。

單線圈和雙線圈即單電控和雙電控，單線圈電磁閥的滑閥是彈簧復(fù)位的，電磁閥失電后電磁閥自動復(fù)位.雙線圈電磁閥需要另一邊線圈通電才能換位。單線圈電磁閥一般和單氣缸執(zhí)行器配合使用，火電廠常用到的危急疏水閥就是這種形式。正常使用時，電磁閥帶電疏水閥關(guān)閉，當需要緊急疏水時，電磁閥失電，閥門依靠彈簧力的作用打開閥門。雙線圈電磁閥一般和雙氣缸執(zhí)行器配合使用，當閥門需要打開時，一側(cè)電磁閥帶電，氣缸一側(cè)進氣，閥門打開；反之當另外一側(cè)電磁閥帶電，閥門則關(guān)閉，這種形式不需要考慮閥門處在安全位置時是否開啟與關(guān)閉，它還有有一個好處就是停氣源檢修時，閥門不會動作。

4、電磁閥分為常開和常閉兩種。常開型為，通電關(guān)閉。常閉型為，通電打開；常開電磁閥是指閥體在彈簧的作用下是打開的，在通電或外力作用下使閥體關(guān)閉的電磁閥；常閉電磁閥是指閥體在彈簧的作用下是閉合的，在通電或外力作用下使閥體打開的電磁閥；常開電磁閥靜態(tài)下是打開的、常閉電磁閥靜態(tài)下是閉合的；在給其供電的情況下，就能改變其工作狀態(tài)。當電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多余關(guān)閉的時間應(yīng)選用常開型。要是開啟的時間短或開和關(guān)的時間不多時，則選常閉型。但是有些事故情況下有安全要求的，則不能選常開的，應(yīng)選可長期通電型。

三、電磁閥選用標準

1、汽輪機緊急跳閘電磁閥、抽汽止回閥的電磁閥、危急疏水閥及燃油關(guān)斷電磁閥等具有故障安全要求的電磁閥，必須采用失電時使工藝系統(tǒng)處于安全狀態(tài)的單線圈電磁閥，且必須采用失電時使工藝系統(tǒng)處于安全狀態(tài)的單線圈電磁閥，控制指令必須采用持續(xù)長信號。

2、沒有故障安全要求的電磁閥，應(yīng)盡量采用雙線圈電磁閥，控制指令應(yīng)采用短脈沖信號。雙線圈電磁閥在使用過程中有個優(yōu)點，可以停送電磁閥的電和關(guān)斷氣源，不會影響閥門的動作，帶有自保持功能。這個單線圈電磁閥不具備的功能。

3、在一些需要防爆的場所則選用防爆電磁閥。比如氨區(qū)、氫站、油庫等危險等級比較高的場所。

四、電廠經(jīng)典的電磁閥控制回路

AST電磁閥控制是火力發(fā)電廠使用最為經(jīng)典的一種電磁閥控制回路。ETS是汽輪機危急遮斷系統(tǒng)的簡稱。它接受來自汽機TSI及其它系統(tǒng)的保護信號，根據(jù)設(shè)定的邏輯條件，最終輸出汽輪機遮斷信號，以保護機組設(shè)備安全。ETS系統(tǒng)遮斷汽輪機是通過使AST電磁閥失電，卸去各閥門的安全油壓，在彈簧的作用下各閥門迅速關(guān)閉。某廠兩臺機組的ETS系統(tǒng)由哈爾濱汽輪機廠提供。系統(tǒng)采用OVATION系統(tǒng)的硬件及軟件，整個ETS系統(tǒng)與DEH、MEH分布在一個網(wǎng)絡(luò)中，因此，ETS系統(tǒng)的硬件與DEH、MEH系統(tǒng)的同功能硬件完全相同，邏輯組態(tài)則與DEH、MEH使用同一個軟件平臺。ETS系統(tǒng)占用一個單獨的控制機柜CTL43/93，輸出繼電器部分則與DEH系統(tǒng)合用一個繼電器柜。

四個AST電磁閥安裝在前箱右側(cè)，它們與兩個OPC 電磁閥在結(jié)構(gòu)上放在一起，組成電磁閥組。AST電磁閥按串并聯(lián)結(jié)構(gòu)布置，如圖所示：

串并聯(lián)結(jié)構(gòu)可以有效防止AST電磁閥的誤動和拒動，圖中只有AST1和AST3任一個失電，并且AST2和AST4任一個失電時，安全油壓才會卸去，機組跳閘。四個電磁閥中任一個電磁閥失電均不會造成機組跳閘，防止誤動；同一組中的兩個電磁閥只要有一個失電，就有可能使機組跳閘，防止拒動。串并聯(lián)結(jié)構(gòu)可以方便進行AST電磁閥在線試驗，檢查電磁閥能否正常動作。試驗時兩組電磁閥不能同時進行，否則就會造成跳機，對此ETS邏輯進行了限制，保證兩組電磁閥試驗分別進行。試驗時，同一組的兩個電磁閥失電后，會引起ASP油壓的變化，因此可以通過圖中的兩個ASP壓力開關(guān)反映試驗結(jié)果。AST電磁閥為220VDC，常帶電。

五、電磁閥常見問題處理

1、電磁閥接線頭松動或脫落，電磁閥帶不上電，可緊固接線頭。

2、電磁閥線圈燒壞，拆下電磁閥的線圈，用萬用表的歐姆檔測量阻值，如果開路則電磁閥線圈燒壞?？赡艿脑蛴须姶砰y線圈受潮，引起絕緣不好而漏磁，造成線圈內(nèi)電流過大而燒壞。還有一種可能是交直流電磁閥使用混亂，導(dǎo)致電磁閥線圈燒壞。

3、電磁閥閥體卡澀。由于電磁閥經(jīng)常安裝在壓縮空氣回路或者油回路上，壓縮空氣不干凈或者油不干凈，容易導(dǎo)致電磁閥閥體卡澀。拆下電磁閥體，取出閥芯，用酒精搽拭，使閥芯動作靈活。

4、電磁閥漏氣。漏氣會造成壓縮空氣壓力不足，使開關(guān)閥門壓力不夠，造成這種原因的是由于密封墊片損壞，更換密封墊片即可。

結(jié)束語

隨著自動化程度的不斷提高，越來越多的設(shè)備使用到電磁閥，所以電磁的好壞、選型是否正確，關(guān)系著機組的正常運行。本文著重介紹了電廠常用到的幾種電磁閥，對在一線工作的同仁們有一定的借鑒作用。

參考文獻：

[1]潘汪杰，《熱工測量及儀表》，中國電力出版社；

[2]謝援朝，《自動控制原理》，中國電力出版社；

[3]林文孚，《單元機組自動控制技術(shù)》，中國電力出版社

作者簡介：

樊建平（1984-2），男，漢族，出生于陜西省韓城市，工程師，在大唐陜西發(fā)電有限公司渭河熱電廠工作。

（作者單位：大唐陜西發(fā)電有限公司渭河熱電廠）