照明是核電廠安全生產(chǎn)的重要組成部分，高效的照明系統(tǒng)對(duì)于核電廠提高生產(chǎn)效率，改善工作環(huán)境，降低照明成本，提高經(jīng)濟(jì)效益有著重大意義。目前，照明穩(wěn)壓器廣泛應(yīng)用于核電廠的照明控制系統(tǒng)，它具備穩(wěn)定和調(diào)節(jié)照明電壓的功能。核電廠在設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面需嚴(yán)格遵守一系列安全規(guī)范，而核電廠的照明系統(tǒng)，同樣應(yīng)遵循相關(guān)安全規(guī)范。目前市場(chǎng)上的照明穩(wěn)壓器，調(diào)壓電路大多是機(jī)械碳刷形式的，這種在主電路上采用移動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)，顯然不能滿足核電廠對(duì)于電氣設(shè)備防震安全方面的要求。

    基于上述情況，上海潘登新電源公司研發(fā)生產(chǎn)了核電廠專用的SBW5B-HD無觸點(diǎn)照明穩(wěn)壓器。該產(chǎn)品采用無觸點(diǎn)調(diào)壓技術(shù)，調(diào)壓器件為可控硅模塊（見圖2），整機(jī)無機(jī)械、無碳刷、無噪聲；無觸點(diǎn)調(diào)壓過程中，不會(huì)產(chǎn)生電弧火花；對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，響應(yīng)速度極快，為毫秒級(jí)；調(diào)壓過程中無波形畸變，無斷電現(xiàn)象。無觸點(diǎn)調(diào)壓可靠性高，故障率少，其MTBF達(dá)十萬小時(shí)以上，經(jīng)久耐用，長(zhǎng)期免維護(hù)。無觸點(diǎn)調(diào)壓是利用晶閘管作為電壓調(diào)節(jié)換檔開關(guān)，晶閘管模塊不是工作在移相調(diào)壓狀態(tài)，而是工作在開關(guān)狀態(tài)，因而不會(huì)產(chǎn)生任何諧波。

    “無觸點(diǎn)調(diào)壓”與“碳刷式調(diào)壓”的比較

    碳刷式調(diào)壓，是通過控制接觸式調(diào)壓器TT上的伺服電動(dòng)機(jī)M，經(jīng)減速機(jī)構(gòu)減速并由鏈條驅(qū)動(dòng)碳刷，在接觸式調(diào)壓器TT表面往復(fù)滑動(dòng)，調(diào)節(jié)TT的輸出電壓，來改變補(bǔ)償變壓器TB的補(bǔ)償電壓△U的大小和極性，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

圖1. 碳刷式調(diào)壓電路圖

    無觸點(diǎn)調(diào)壓，是通過控制雙向可控硅S1～S8的通斷，來切換調(diào)壓變壓器TT的抽頭，從而改變補(bǔ)償變壓器TB的補(bǔ)償電壓△U的大小和極性，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

圖2. 無觸點(diǎn)調(diào)壓電路圖

    SBW5B-HD無觸點(diǎn)照明穩(wěn)壓器的工作原理

    SBW5B-HD無觸點(diǎn)照明穩(wěn)壓器主要由補(bǔ)償電路、調(diào)壓電路、主控板、輸入采樣電路、輸出采樣電路、輸出控制電路、保護(hù)電路、旁路電路，以及浪涌防護(hù)器等單元組成。

    其工作過程為：當(dāng)輸入電壓波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)，通過各采樣電路獲取反饋電壓，經(jīng)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較判斷，然后由主控板輸出控制信號(hào)，控制調(diào)壓電路中相應(yīng)的可控硅模塊導(dǎo)通， 使補(bǔ)償電路產(chǎn)生極性和大小不同的補(bǔ)償電壓，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。同時(shí)，控制電路還對(duì)保護(hù)電路和輸出控制電路進(jìn)行控制，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。

    在其電源輸入端還安裝了全模保護(hù)的浪涌防護(hù)器，因而能可靠地保護(hù)穩(wěn)壓器后端的照明設(shè)備，使其免受雷電及電網(wǎng)內(nèi)部浪涌過電壓的危害。

圖3. SBW5B-HD無觸點(diǎn)照明穩(wěn)壓器原理框圖

    SBW5B-HD無觸點(diǎn)照明穩(wěn)壓器的安全性設(shè)計(jì)

    為滿足核電廠安全性的要求，在SBW5B-HD無觸點(diǎn)照明穩(wěn)壓器的控制電路中，部分重要電路增設(shè)了冗余部件，如“主控板”采用了并聯(lián)冗余設(shè)計(jì)（兩塊主控板）。為保持冗余部件的獨(dú)立性，進(jìn)行了實(shí)體隔離和電氣隔離，以使得在任何安全事件發(fā)生期間或之后，該冗余部件均能執(zhí)行所要求的功能。實(shí)體隔離的主要措施是，使用分隔距離，在分隔距離無法滿足的情況下，設(shè)置隔離屏障。電氣隔離的主要措施是，使用各種隔離裝置或電路，如斷路器、熔斷器、互感器、光電耦合器等。

    為滿足核電廠防震安全性的要求，在機(jī)柜設(shè)計(jì)與制作時(shí)，主要采取了以下措施：（1）、機(jī)柜結(jié)構(gòu)采用5×50mm角鋼焊接加工而成；（2）、采用機(jī)柜框架+加強(qiáng)筋的方式來增加機(jī)柜強(qiáng)度；(3)、機(jī)柜框架采用對(duì)角線支撐結(jié)構(gòu)，從柜頂直至柜底座；(4)、機(jī)柜儀表盤和部件機(jī)架，均固定在機(jī)柜框架的構(gòu)件上。

    SBW5B-HD照明穩(wěn)壓器已通過了同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的防震檢測(cè)認(rèn)證（編號(hào)：N20141231-1026），是目前唯一一家進(jìn)行過防震檢測(cè)的照明穩(wěn)壓器產(chǎn)品。至今為止，SBW5B-HD照明穩(wěn)壓器已在某些核電廠應(yīng)用多年。最近，我國(guó)自主創(chuàng)新的第三代核電技術(shù)——“華龍一號(hào)”工程正式開工，標(biāo)志著中國(guó)的核電發(fā)展進(jìn)入了加速階段。SBW5B-HD照明穩(wěn)壓器，也將隨之在核電廠照明工程中大顯身手。<