广东岭澳核电站（二核）设计装机容量2×990MW ，于1997年动工兴建，1号机于2002年5月投入商业运行，迄今已连续安全运行超过300d，2号机于2003年1月投人商运，安全运行超过60d。

      岭澳核电站作为广东大亚湾核电站（一核）的姐妹电站，常规岛、核岛系统均是在大亚湾核电站设计的基础上进行了一些必要改进的。尽管两个核电站系统设计是对应一致的，但二核常规岛很多系统的设备却与一核完全不同。例如：常规岛的电动头就是一个典型的例子。

      1 IQ型电动头的应用概况

      一核常规岛电动头除了发电机定子冷却水系统GST027VN两台电动头改造为IQ型以外，其余的电动头均为R0T0RK公司生产的A型1400系列电动头，约有400台。

      与20世纪80年代设计、建造的一核不同，二核常规岛电动头全部采用R0TORK公司20世纪9O年代新推出的IQ系列智能型电动头。这是该公司原先A型电动头的换代产品，具有调整简单、维护方便等特点。二核常规岛电动头总共使用了390多台各类型IQ系列电动头，包括IQ系列10、12、18、20、25、35、40、70、90型规格，以及极少量的IQML7和IQL12可调节型电动头，输入电压均为交流380V，电动机功率从0.05kW至7.5kW。这些电动头广泛使用在常规岛平行闸阀、蝶阀和截止阀上。其中：IQ10F10A、IQ10F10B4G型电动头共计182台，占总台数的46.7%，IQ12F10A、LQ12F10B4型电动头共计76台，占总台数的19.5%，即这两种规格的电动头，占常规岛电动头总数的2/3。

      2 IQ型电动头的特点

      IQ型智能化电动头在保留机械开关式电动头主要功能的前提下，将电动头原先利用各种机械装置实现的控制模式，革新成了以微处理器为控制核心的智能化控制模式。

      控制机械型电动头运行的力矩控制开关和限位控制开关，均为机械式微动开关。机械型电动头力矩控制机构为蜗杆传动式，需拆开密封外壳通过调节弹簧进行力矩值调整；限位控制机构为螺杆螺母式，也需拆开密封外壳通过螺母位置调整实现行程控制调节。

      IQ型电动头则由电子感应电路模拟机械式微动开关实现相关控制功能。它能通过磁场感应元件精密地测量电动机磁通变化，并经微处理器迅速计算出电动头输出的力矩值，从而实现电动机力矩开关控制功能。此外，通过霍尔感应元件测量磁性脉冲计算出电动头转动时转轴的输出位移，从而实现电动机限位开关控制功能。

      IQ型电动头实现了通过红外线遥控器进行力矩值、限位开关位置参数设定和调整的功能。因装有EEPROM芯片，可安全记忆预先设置的各项参数，并具有故障自我诊断和报警功能。通过遥控器，电动头有关参数均可通过液晶屏显示出来。电动头自诊断故障信息也能通过该液晶显示器进行查阅。

      IQ电动头装有高性能9V电池，保证在主电源失去后，仅当唤醒电路接通时，备用电池提供反映电动头转轴位置变化的电力和LCD液晶显示的电力。

      由于无需像机械型电动头那样要拆开外壳进行力矩值、限位参数的调整，IQ型电动头整体设计上考虑了更多的密封性要求，以适应在现场恶劣环境下能可靠运行。该型电动头具有双重防水、防尘密封结构，能很好地保护内部电气元件。调试电动头执行器无需打开任何电气箱盖，具有参数调校方便、迅速、可靠性高、维护简单等特点。

      IQ型电动头具有完善的自身保护系统，包括缺相保护、启动时过载保护、热耦保护、防瞬时反转冲击保护、自我诊断故障保护，另具有同步定相功能，即三相交流电源无论如何连接，电动头转动方向始终正确。

      相比较机械型电动头而言，IQ型电动头具有更精确的参数调节特性。在力矩关闭或打开方式下，关闭或打开力矩值可以电动头100%～40%额定力矩值之间任意选择设定，并按1%的幅度增减。当不需要“开”力矩保护时，电动头还可设置为“加强”状态，即打开阀门的加强力矩可达140%的额定力矩值。限位参数的调节可达到电动头输出转轴转动7.5°的精度。

      3 电动阀门动作控制方式选择原则

      IQ电动头可设置阀门打开、关闭方式，包括：扭矩开、限位开和扭矩关、限位关。

      电动头正常操作阀门关闭时，有两种控制电动机停止运行的方式：一种是限位开关式，即当电动头带动阀门关闭到位时，限位开关动作，切断电动机电源，电动头停止运行；另一种是力矩开关式，既当电动头带动阀门关闭到位并且阀门阻力负荷产生的力矩值逐步增大并等于电动头预先设定力矩值时，力矩开关动作，切断电动机电源，电动头停止运行。

      结合具体阀门类型的不同，所选择的电动头闭合阀门动作控制方式也不同。核电站常规岛电动阀门主要分为：平行闸阀、蝶阀、截止阀，根据这些阀门的操作特性，一般选择截止阀电动头为力矩控制方式，选择蝶阀、平行闸阀电动头为限位控制方式。

      从一核、二核常规岛电动头的统计清单看，基本上是按照这一原则进行电动头控制方式选择的。常规岛所有电动阀门的打开方式均为限位开，蝶阀、平行闸阀为限位关，截止阀为力矩关的操作方式。

      4 IQ型电动头的安装调试

      二核常规岛近400台电动头均为1998年、1999年订购的ROTORK公司IQ系列产品。在安装调试期间，共记录有66台次各类型故障。从故障分类统计情况看，可分为两种情况：

      （1）电动头内在问题。包括电动头本身制造质量或运输、存储不当间接引起的内在故障。如：电动头主板、辅助板卡、电子元件问题，电动头板卡松动、电动机损坏等，这类故障达26台次。其中，真正板件故障仅14台次。

      （2）电动头外在问题。包括产品安装、调试不当、对新型电动头产品性能不熟悉而引起的故障。如：电动头内部连线不正确，电动头遥控器使用不当，离合器、凸轮等方面的机械安装问题，甚至误以为电动头发生故障等。这类操作不当以及机械安装问题引起的故障记录达40台次，其中误认为有问题的故障记录达16台次。

      ROTORK公司对岭澳核电站提供的故障电动头主板，抽检了其中4块，发现有1块主板的二极管虚焊，属于主板制造质量缺陷。专家分析认为，这块主板可能由于虚焊点长期运行过热导致电路断开引起故障。另外3块主板均由电容元件故障引起板卡故障。ROTORK公司认为这类故障原因可能是电动头在运输、装配过程中碰撞、跌落冲击引起的。

      从以上分析可看出，在安装调试阶段，由于不熟悉IQ型电动头的性能和安装要求，外部原因故障比例高达61%，其中误判故障的比例约占24%；电动头内部原因故障比例仅占39%，真正板卡质量故障仅占21%。

      5 IQ型电动头的维修使用

      从2001年6月份开始，二核常规岛部分电动头经安装调试合格后，陆续移交给生产和维修部门运行和管理。运行一年多来，各类IQ型电动头运行状况总体还是令人满意的，但也出现过一些缺陷和故障，主要包括以下几方面的故障类型：

      （1）电动头设置参数不当或者主控报警故障。如力矩型电动头的力矩值设置过小，造成阀门关闭不严，形成内漏故障；或者阀门开度设置不合适，阀门关闭不严。通过在线使用遥控器重新设置适当的运行参数，可以迅速地处理好这类缺陷。此外，IQ型电动头内部的9V电池电压偏低引起较多主控报警故障，通过更换新电池并重新设置参数后，一般就处理好了这类缺陷。该类故障所占缺陷统计比例较大，高达70%～75%。

      （2）电动头其他故障，包括执行机构机械故障、电动头密封缺陷、电路接线端子松动、电动头本体故障等。这类故障较多，约占故障总数的15%～20%。

      （3）电动头电路板件故障。此类故障只有3起，通过更换板件消除了缺陷，约占缺陷比例5%。

      （4）系统设备设计选型问题，如2CEX0O1VL电动阀门由于管道压差过大，造成阀门无法关严，只有改选更大容量的电动头。这类故障只有1起。

      从以上分析可看出，IQ型电动头约90%的故障都是简单并易于处理的缺陷。其中大部分都无须拆开电动头密封外壳就能处理。投运初期的故障类型，如参数设置不当等，大多与工程安装、调试遗留问题有关。

      6 结束语

      与机械型电动头相比，IQ型电动头安装调试和维修均很方便，具有明显优点。首先，校验和调整力矩和限位参数十分简单，精度高，无需拆开电动头外壳，仅需一只遥控器，20min左右就能在现场完成，大大减少了维护工作量和时间。其次，设计采用了多重密封结构，防水、防尘效果好，电器元件寿命增加，延长了维修周期。第三，采用电子芯片技术取代机械装置，减少了机械磨损部件，电动头整体可靠性得到提高。为此，IQ型电动头受到现场维修人员的欢迎。

      但从二核常规岛IQ型电动头安装、调试和运行、维修过程中暴露出的问题看，在应用IQ型电动头时，应注意解决以下几方面的问题：

      （1）要求工程设计部门或制造商及时提供根据系统阀门参数计算出各类力矩型电动头的力矩要求值，以方便调试和维护时设定和校验参数。这样可以减少电动头运行初期频繁出现的缺陷。
      （2）加强IQ型电动头的操作、调试和维修技能培训。这样可大大减少安装、调试中出现的低水平故障。
      （3）由于内部电子元件和芯片多，拆、装IQ型电动头时，一定要注意防止振动冲击对它的损害。
      （4）每台电动头均配有通用遥控器，应做好登记管理工作，以防止误改动现场运行电动头参数。
      （5）应编写专门维修程序，保证电动头维修质量。

原创作者：浙江金锋自动化仪表有限公司