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作者：admin點擊：1397 次發(fā)布時間：2020-09-10 14:50:49

        什么是水阻柜？水阻柜從字面意思就可理解，就是由水經(jīng)過加工形成一種特殊電阻的電柜。有人就會問，在物理課中學(xué)習(xí)到水是不導(dǎo)電的，這里的水是物理意義上的水，沒有任何雜質(zhì)，絕對純凈的水。

而自然界中的水都是或多或少存在各種各樣的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)有的以離子的形態(tài)存在。當(dāng)水中插入一對電極時，通電之后，在電場的作用下，帶電的離子就產(chǎn)生一定方向的移動，水中陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，就這樣使水起了導(dǎo)電作用。水的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱程度，就稱為電導(dǎo)度S（或稱電導(dǎo)）。電導(dǎo)度反映了水中含離子的多少，是水的純凈程度的一個重要指標(biāo)。水越純凈，含離子越少，電阻越大，電導(dǎo)度越小。超純水幾乎不能導(dǎo)電。下面先帶大家了解幾種水：

1. 自來水是指通過自來水處理廠凈化、消毒后生產(chǎn)出來的符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的供人們生活、生產(chǎn)使用的水。生活用水主要通過水廠的取水泵站汲取江河湖泊及地下水，地表水，由自來水廠按照《國家生活飲用水相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，經(jīng)過沉淀、消毒、過濾等工藝流程的處理，最后通過配水泵站輸送到各個用戶。
2. 礦泉水是從地下深處自然涌出的或者是經(jīng)人工揭露的、未受污染的地下礦水；含有一定量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳?xì)怏w；在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、水溫等動態(tài)在天然波動范圍內(nèi)的相對穩(wěn)定。礦泉水是在地層深部循環(huán)形成的，含有國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的礦物質(zhì)及限定指標(biāo)。
3. 蒸餾水：就是將水蒸餾、冷凝的水，蒸二次的叫重蒸水，三次的叫三蒸水。有時候為了特殊目的，在蒸前會加入適當(dāng)試劑，如為了無氨水，會在水中加酸；低耗氧量的水，加入高錳酸鉀與酸等。工業(yè)蒸餾水是采用蒸餾水方法取得的純水，一般普通蒸餾取得的水純度不高，經(jīng)過多級蒸餾水，出水才可達(dá)到很純，成本相對比較高。
4. 去離子水：就是將水通過陽離子交換樹脂（常用的為苯乙烯型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂），則水中的陽離子被樹脂所吸收，樹脂上的陽離子H+被置換到水中，并和水中的陽離子組成相應(yīng)的無機(jī)酸；含此種無機(jī)酸的水再通過陰離子交換樹脂（常用的為苯乙烯型強(qiáng)堿性陰離子）OH-被置換到水中，并和水中的H+結(jié)合成水，此即去離子水。去離子水在現(xiàn)代工業(yè)中有著非常廣泛的用途，使用去離子水，是我國很多行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的，趕超世界先進(jìn)水平的重要手段之一。 由于去離子水中的離子數(shù)可以被人為的控制，從而，使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細(xì)菌等物理、化學(xué)及病理等指標(biāo)均得到良好的控制。在工業(yè)生產(chǎn)及實驗室的實驗中，如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水，那么，許多參數(shù)會更接近設(shè)計或理想數(shù)據(jù)，產(chǎn)品質(zhì)量將變得易于控制。
5. 高純水：就是指化學(xué)純度極高的水，其主要應(yīng)用在生物、化學(xué)化工、冶金、宇航、電力等領(lǐng)域，但其對水質(zhì)純度要求相當(dāng)高，所以一般應(yīng)用最普遍的還是電子工業(yè)。例如電力系統(tǒng)所用的純水，要求各雜質(zhì)含量低達(dá)到“微克/升”級。在純水的制作中，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各項指標(biāo)應(yīng)該根據(jù)電子(微電子)元器件(或材料)的生產(chǎn)工藝而定(如普遍認(rèn)為造成電路性能破壞的顆粒物質(zhì)的尺寸為其線寬的1/5-1/10)，但由于微電子技術(shù)的復(fù)雜性和影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素繁多，至今尚無一份由工藝試驗得到的適用于某種電路生產(chǎn)的完整的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。不過近年來電子級水標(biāo)準(zhǔn)也在不斷地修訂，而且高純水分析領(lǐng)域的許多突破和發(fā)展，新的儀器和新分析方法的不斷應(yīng)用都為制水工藝的發(fā)展創(chuàng)造了條件。高純水的國家標(biāo)準(zhǔn)為：GB1146.1-89至GB1146.11-89[168]，我國高純水的標(biāo)準(zhǔn)將電子級水分為五個級別：Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級和Ⅴ級，該標(biāo)準(zhǔn)是參照ASTM電子級標(biāo)準(zhǔn)而制定的。
6. 超純水則可以認(rèn)為是一般工藝很難達(dá)到的程度，如水的電阻率大18MΩ*cm（沒有明顯界線），則稱為超純水。關(guān)鍵是看你用水的純度及各項征性指標(biāo)，如電導(dǎo)率或電阻率，PH值，鈉，重金屬，二氧化硅，溶解有機(jī)物，微粒子，以及微生物指標(biāo)等。
     用水制作成的電阻，稱為：“水電阻”，簡稱：“水阻”。此項技術(shù)最早由國外發(fā)明，國內(nèi)從七十年代引進(jìn)該技術(shù)，水電阻技術(shù)最初是使用在繞線電動機(jī)起動，這種水阻柜通常稱為繞線水阻柜。將繞線水阻柜的水電阻串入繞線電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，該水電阻隨著電動機(jī)起動，電動機(jī)的定子得電，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)電流而自動投入，并在預(yù)定或可控的時間內(nèi)控制水阻柜水電阻極板間的距離減小，水阻阻值由大變小逐漸趨于零，從而使電機(jī)在最小起動電流和最大起動轉(zhuǎn)矩的情況下均勻升速，平穩(wěn)起動。起動結(jié)束，轉(zhuǎn)子短接開關(guān)（常用接觸器）短接轉(zhuǎn)子回路。

我國的水阻柜較先使用在大型的鋼鐵廠、水泥生產(chǎn)企業(yè)里，當(dāng)時引進(jìn)的有國內(nèi)最大、最先進(jìn)的水泥生產(chǎn)線如冀東水泥廠（八十年代中）、山西水泥廠（九十年代中）、廣州鋼鐵廠（九十年代中）和廣西（鹿寨）化肥廠（九十年代后期），主要引進(jìn)國分別為美、日、德、加拿大和比利時等國家產(chǎn)品。這些裝置全部使用于繞線式電動機(jī)拖動的設(shè)備，其價格也比較昂貴，單位價格在500元/KW左右（山西水泥廠1700KW球磨機(jī)所用加拿大生產(chǎn)水阻柜，其價格為8萬多美元）。通過調(diào)研可知，水阻柜在國際技術(shù)貿(mào)易間有相當(dāng)份額，但基本上是集中在大功率繞線電動機(jī)的應(yīng)用方面。
繞線電動機(jī)起動水阻柜經(jīng)過30多年國內(nèi)推廣，在2002年，湖北襄陽電氣行業(yè)創(chuàng)新人帶隊，大膽創(chuàng)新，將這一技術(shù)應(yīng)用在高壓鼠籠電動機(jī)定子側(cè)串水電阻，電機(jī)起動過程中，通過水電阻上產(chǎn)生壓降，從而降低了電機(jī)定子繞組上的電壓，適當(dāng)?shù)負(fù)p失一小部分起動轉(zhuǎn)矩，而使電動機(jī)高倍起動電流得到控制，從而起到減小對電網(wǎng)及機(jī)組本身機(jī)械的沖擊，正是我們在工作中所希望達(dá)到的（如大量的風(fēng)機(jī)，水泵、空壓機(jī)等非恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其起動轉(zhuǎn)矩并不要求很大）。尤其是采用高壓水阻柜降壓起動方式后，電動機(jī)的特性曲線將沿著虛線的變化（即介于未加電阻與加上固定電阻之后中間的曲線），在電動機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之后，液態(tài)電阻起動柜隨之切除，整個起動過程，最大起動轉(zhuǎn)矩并未損失多少，而起動沖擊電流則受到有效控制，這樣就達(dá)到了軟起動的目的（電流逐漸較小，電磁轉(zhuǎn)矩逐漸增大）。高壓鼠籠電動機(jī)軟起動水阻柜簡稱高壓水阻柜。
高壓電動機(jī)串水電阻起動時的轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖3所示。

曲線1：采用全壓起動方式的轉(zhuǎn)矩曲線；
曲線2：采用如串電抗器、自藕降壓起動類串固定阻抗降壓起動方式的轉(zhuǎn)矩曲線；
曲線3：采用液態(tài)軟起動裝置時轉(zhuǎn)矩變化曲線；
曲線4：負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性曲線。
水阻柜主要組成部分
1、水電阻部分：水是水電阻主體，既然是水電阻，它就要通電，且水是液體，要想做成電阻，就必須要容器，而且這個容器要絕緣，不然水阻通電，豈不漏電？水電阻承載的容器就是水箱，水阻柜的水箱是采用高分子聚合材料制作而成。光有水箱還不行，電阻都有引腳，連接電路的，水電阻也用，那就是極板，水電阻的極板是由紫銅板加工而成。為了滿足電動機(jī)起動初始電阻值的需要，要調(diào)制適當(dāng)?shù)碾娮?，由于水?dǎo)電性能差，需要加入電解質(zhì)，在電場中形成帶電離子，這種電解質(zhì)我們成為電解粉，我公司電解粉型號為MEP-3H,MEP-3H型電解粉具有純度高，易溶于水，腐蝕性小等優(yōu)點。起動初始電阻問題解決了，那么滿足電機(jī)起動電阻無極減小變化的問題如何辦呢？
2、極板傳動部分：為了解決電阻無極減小變化的問題，將水電阻的極板設(shè)計成可以移動調(diào)節(jié)極板間距的結(jié)構(gòu)，由伺服電機(jī)帶動絲桿傳動，將一極板設(shè)計成可以上下移動的極板稱為動極板，不能移動的稱為定極板，通過絲桿的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過極板活動框架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成極板的上下運動，就這樣達(dá)到水電阻無極變化的目的。
3、電氣控制部分：極板的伺服電機(jī)需要控制，要用正反轉(zhuǎn)控制電路；調(diào)節(jié)電機(jī)起動時間，需要時間邏輯控制電路，與其它設(shè)備聯(lián)鎖，需要聯(lián)鎖電路；極板上下運動，需要限制，有初限位和末限位行程開關(guān)加入了電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，為了極板運動可靠，設(shè)計了初限位保護(hù)、末限位保護(hù)行程開關(guān)作為后備行程保護(hù)；對于伺服電機(jī)裝有熱繼電器作為過載保護(hù)；水電阻主要成分是水，水溫度低容易結(jié)冰，溫度高容易出現(xiàn)大量水蒸氣，這兩種情況都不利于水電阻的正常工作，因此配置了溫度檢測儀表進(jìn)行控制；水電阻的水在運行過程中會自然蒸發(fā)，水位下降，動極板容易露出水面，因此需要液位檢測開關(guān)；水電阻在電機(jī)起動完成后需要旁路開關(guān)(短接開關(guān)），來結(jié)束水電阻的任務(wù)；為了防止起動失敗，還必須有起動超時保護(hù)；這些功能是水阻柜的基本功能。
3、殼體部分：水阻柜作為成套的電氣設(shè)備，自然也殼體，水阻柜殼體一般由用8MF型材或角鐵焊接而成，高檔的也有采用敷鋁鋅板或不銹鋼材料定制，表面為靜電噴塑處理，且應(yīng)滿足運輸、安裝、運行、檢修等的機(jī)械強(qiáng)度要求。能承受設(shè)計規(guī)定的額定短路電流產(chǎn)生的熱應(yīng)力和電動力而不損壞，有金屬結(jié)構(gòu)的部件，按有關(guān)規(guī)定可靠連接到柜內(nèi)接地母線上。設(shè)備的布置方便操作，在任何情況下不應(yīng)妨礙良好的運行性能，柜內(nèi)空間滿足檢修要求。裝于柜體上的繼電器，能防止斷路器或其他電器設(shè)備正常操作振動而誤動作。柜體的結(jié)構(gòu)允許電纜從底部進(jìn)入柜體。水箱蓋板上裝有蒸汽排放管道通向柜體頂部外面，能避免水蒸氣急劇聚集而造成爆炸。
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