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

某水電站為地下式廠房，裝有6臺單機容量為700MW的水輪發(fā)電機組，發(fā)電機為立軸半傘式，發(fā)電機上導軸承油盆油位安裝一套防爆磁翻板液位計，液位計配置有模擬量和開關(guān)量信號送至監(jiān)控系統(tǒng)，磁開關(guān)是防爆磁翻板液位計判斷油位是否正常的重要開關(guān)量信號，外部磁場引起防爆磁翻板液位計磁開關(guān)誤動作，不但影響運行人員對油位是否正常的判斷，還影響水輪發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行。因此，如何有效地消除外部磁場對磁開關(guān)的干擾值得研宄。

文中主要針對外部磁場引起防爆磁翻板液位計磁開關(guān)誤動作情況，對不同類型的磁場干擾源及不同種類的磁場屏蔽材料進行分析研究，總結(jié)不同的磁場干擾源與磁場屏蔽材料的關(guān)系。結(jié)果表明，對低頻磁場，可用高導磁材料做屏蔽體來實現(xiàn)磁場屏蔽；對高頻磁場，由于同時存在電場分量和磁場分量，因此要求電場屏蔽和磁場屏蔽同時進行。通過分析研究，*終找到了解決外部磁場引起防爆磁翻板液位計磁開關(guān)的處理措施。

1、防爆磁翻板液位計原理介紹

防爆磁翻板液位計根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器中的液位升降時，液位計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)動紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當液位上升時翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，當液位下降時翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨甘酒鞯募t白交界處為容器內(nèi)部液位的實際高度，從而實現(xiàn)液位清晰的指示。控制型液位計在防爆磁翻板液位計的基礎(chǔ)上增加了磁開關(guān)，在監(jiān)測液位的同時磁開關(guān)信號可用于對液位進行控制或報警；遠傳型是在防爆磁翻板液位計的基礎(chǔ)上增加了420mA變送傳感器，在現(xiàn)場監(jiān)測液位的同時將液位的變化通過變送傳感器、線纜及儀表傳到控制室，實現(xiàn)遠程監(jiān)測和控制。磁開關(guān)是一種有觸點的無源電子開關(guān)元件，裝有兩個鐵質(zhì)的彈性黃片電板，還灌有惰性氣體。平時，兩個簧片是分開的，當有磁性物質(zhì)靠近時，兩個簧片被磁化而互相吸引接觸，簧片就會吸合在一起，使接點所接的電路連通。外部磁力消失后，兩個黃片由于本身的彈性而分開，電路就斷開了。因此，磁開關(guān)是一種利用磁場信號來控制的開關(guān)器件。

2、磁開關(guān)誤動作原因分析

分析某水電站監(jiān)控故障信息一覽表，發(fā)現(xiàn)磁開關(guān)誤動時間與勵磁系統(tǒng)起勵時間一致，而磁開關(guān)安裝位置正好處在勵磁電纜下方，初步斷定磁開關(guān)誤動作由勵磁電流產(chǎn)生的磁場干擾引起。發(fā)現(xiàn)該問題后，將磁開關(guān)靠近運行中的發(fā)電機滑環(huán)室，由于此處磁場較強，磁開關(guān)受磁場力的作用又再一次動作。因此，可以斷定磁開關(guān)的誤動作由外部磁場干擾引起。進一步分析可知，勵磁電流屬于直流電流，所感應(yīng)出的磁場屬于低頻磁場。

磁開關(guān)內(nèi)部裝有鐵質(zhì)的彈性簧片，在低頻磁場中，鐵質(zhì)簧片被磁化，從而使彈性簧片吸合導通，而油位計內(nèi)部磁翻板未達到磁開關(guān)動作值的位置，所以監(jiān)控誤報油位異常信號。當機組停機時，勵磁電纜中電流消失，但此時磁開關(guān)誤動作信號并未復歸，下面將通過磁滯回線的概念來解釋此現(xiàn)象。

從圖2（強磁物質(zhì)磁滯回線）分析得出，當勵磁電纜中通過電流時，在周圍感應(yīng)出磁場，磁開關(guān)中的鐵質(zhì)簧片被磁化，一定時間后達到飽和狀態(tài)。機組停機后，勵磁電纜中電流消失，周圍磁場開始減弱，磁開關(guān)中的鐵質(zhì)簧片也開始退磁，如圖2可看出，當周圍磁場減小到0時，磁滯回線中因為矯頑力的存在，鐵質(zhì)簧片的磁性并沒有完全消失， 所以磁開關(guān)誤動作的信號不會復歸。此時需要在磁開關(guān)附近用永久磁鐵產(chǎn)生一個與原磁場方向相反的磁場，使矯頑力相互抵消，鐵質(zhì)簧片中的磁性消失，磁開關(guān)誤動作信號復歸。