熔断器保护开关的应用

王福臣

摘 要：设计了一种控制系统，通过主熔断器并联带微动开关的副熔断器的方式，在主熔断器熔断后，副熔断器也熔断并触动微动开关，将微动开关的信号传递到PLC控制系统，经PLC逻辑分析后，切断主回路，并通过HMI屏显示故障信息，缩短故障排除时间。

关键词：熔断器；保护开关；PLC控制系统

中图分类号：TM563 文献标志码：A

0 引言

在一些功率较大的电机或电阻炉等设备的主回路保护中，常常会用到熔断器进行保护，当电流过大时熔丝熔断实现对设备的保护。当设备出现此类故障停机时，由于没有相应的报警提示，给故障的排除造成了一定的困难。

本文使用主熔断器并联带微动开关的副熔断器的方法，通过PLC及触摸屏HMI控制系统，显示故障报警点，以缩短故障排除时间。

1 设备介绍

远红外加热炉控制系统通过固态继电器进行温度控制，用熔断器对加热相关元件进行保护。远红外加热炉共3组9个加热元件，9个快速熔断器。原厂家提供的设备控制系统较简单，在设备出现熔断器熔断故障后，不能及时发现设备故障点，只能依靠经验逐一检查排除。不仅排除过程费时费力，而且还影响设备的运行安全及产能。

2 控制系统改进设计

2.1 熔断器保护开关工作原理

在每个加热回路主熔断器上并联一小容量的辅助熔断器及保护微动开关，在加热回路出现故障时会先烧毁主熔断器，随后副熔断器会快速熔断，副熔断器熔断后，其芯部会弹出并触压微动保护开关，微动开关信号传到PLC控制系统，PLC控制系统监测到保护开关信号变化后会发出报警信号并通过HMI显示。同时，通過PLC控制，迅速断开远红外加热装置固态继电器的控制信号，使设备停止运行，保护设备的安全。熔断器安装效果如图1所示。

2.2 控制系统设计

整套控制系统配置为西门子1200PLC及TP700触摸屏，可以将远红外加热装置的熔断器保护信号引入PLC控制系统。经过查找，迅速确定相关器件型号及安装方式，顺利实现了远红外控制系统的升级。

2.3 控制原理图

由于受到控制系统限制，现采取同组内3个保护开关串联的方式引入PLC控制系统。最好是能将每一个熔断器保护开关都引到PLC系统内，这样报警显示将更准确。实际接线时接微动开关的常闭点，比常开点动作更灵敏、可靠。电气原理图如图2所示。

2.4 离散量报警组态画面（如图3所示）

3 设备调试

设备整合完成后，进行了模拟调试。在PLC程序内强制I3.1（或I3.2、I3.3）或模拟触压各微动开关，可以迅速在HMI屏上显示报警信号，并切断控制回路。在设备实际应用中，曾出现主回路电流表没有电流的现象，经HMI屏查看故障信息，发现“上组加热元件保险故障_I3.1”的报警信息，根据提示信息迅速找到烧断的保险并判明故障原因，极大地减少了设备故障的停机时间，提高了排故效率。

结语

通过对远红外加热装置熔断器保护开关的改造，将保护信号添加到PLC及HMI控制系统内，实现了故障状态的即时报警显示，降低了设备故障查找时间，并可对故障进行准确的定位，提高了设备的运行可靠性，可操作性。

参考文献

[1]正泰电器.正泰电器选型手册[Z].

[2]SIEMENS公司.SIMATIC S7-1200 PLC设备手册[Z].

[3]欧特克.AUTOCAD软件应用手册[Z].

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