采气电气系统中电仪设备的选择与应用研究

采气电气系统中电仪设备的选择与应用研究

李勇赵辉张勇

长庆油田公司长北作业分公司

摘要：电工仪表是一种电力测控设备，具有测量电气参数、测量和控制电能质量、控制用电设备等功能。同时，作为电网前端的采集要素，具有智能化、数字化的特点。在我们日常生活的许多控制系统中，如能源管理系统、工业自动化、住宅电力控制系统、变电站自动化系统、智能建筑系统、智能配电柜和开关柜中，我们都可以看到电气仪表的身影。电气仪表之所以能广泛应用于这些系统，是因为电气仪表具有安装简单、工程量小、接线容易三大特点。

关键词：电仪设备；选择；应用

电气仪表指的是一切电气设备上的仪表，广泛应用于国民经济各个行业之中，操作人员只有具备了相关的知识和技能，才能保证仪表在安装的任何一个环节都不出质量问题。

一、电气仪表安装的原则

1.安装位置需干燥、光线足。电气仪表在安装的过程中，对环境有一定的特殊要求的。首先，如果电气仪表安装的环境非常潮湿，那么对电气仪表的线路和设备性能都有很大的影响，甚至影响这个电气仪表的使用寿命。所以，电气仪表安装要选择干燥的环境，避免机体或者线路受到损坏。其次，腐蚀的环境对仪表和线路也有很大的伤害。所以仪表与线路在安装的时候要规避腐蚀的环境，如果必须在腐蚀的环境中安装，那么就要求仪表和线路的材质是抗腐蚀性材料；再次，好的照明环境，可以给工作人员后期对仪表的观测和维护工作提供便利。最后，在进行仪表、管线、控制设备安装的时候，切记不要用重力敲击，充分考虑仪表、管线和控制设备的受力问题，避免安装过程中对仪表产生损伤。

2.管道内安装仪表原则。在管道内安装仪表，合理的安装次序就显得尤为重要。一般，在管道内安装仪表有两种情况，第一，直接在管道内部安装。这种安装形式，需要在作业前对管道内进行吹灰，管道内杂物清理干净后再安装仪表，最后对仪表压力测试；第二，仪表和管道同时安装。这种情况需要对组件、仪表设备进行分析研究，得出结论后再进行组装。在安装的过程中，为了避免出现位置错误的问题，导致最终安装质量不好，所以在安装过程中要注意确保管道的密封性，确保接线盒和引入口处于密闭状态。

3.不良环境仪表安装原则。如果电气仪表必须在不良环境内安装，则需要对电气仪表做特殊的要求，首先，对仪表要进行密封处理，其次，要求仪表盘内的所有紧固件防生锈功能好，耐腐蚀性强。最后，要参照仪表说明书和相关规范，严格控制仪表安装的垂直和水平误差，保证仪表正常使用。光考虑安装的垂直和水平误差还不够，还要考虑后期对仪表的维护保养的便捷性和美观性。

二、电气仪表安装流程

1.仪表盘的安装。在这一流程中，首先要了解和确定电气仪表总控制的出入管线位置，并且把相关的钢槽制定出来，这样仪表盘安装就可以按照流程顺利进行，安装之前，还要认真检查仪表盘安装的槽钢架，为下一步的安装打好基础，然后再进行槽钢加工，在槽钢加工完成后，再确定预埋孔的位置，确保其位置与电气仪表安装需求相吻合，最后一步才是安装仪表盘。

2.设备和管路的安装。在仪表设备和其他部件的操作完成之后，下一步就要开始安装工艺管线和其他设备，因为设备和管线的不规则性较强，在安装操作开始前，技术人员必须提前做好核对工作，确保安装构建的数量和位置符合要求，并且安装要严格按照安装规范进行，避免对管路和设备造成损害。

3.配线和保护壳的安装。一旦电气仪表的基础安装完成，有关安装技术人员在就要维护和保护好仪表外部的保护壳，切实避免电气仪表受到损伤，避免在后续施工环节中因为人为问题损伤仪表，并且仪表的保护壳的铁架必须具备一定的稳定性，在上述内容完成后，配线布线安装方可进行。

4.仪表电气检查。如果安装技术人员没有提前检查电气仪表的效果，如果仪表在运行中出现问题，那么就会给后期的调整和维护带来极大的困难，有鉴于此，在电气仪表正式安装前，必须提前检查仪表，要对仪表的型号、精确性进行认真的检查，在确认电气仪表不存在问题后，下一步的安装操作才可能展开，这样仪表的安装质量和效率就有了可靠的保障。

5.校对及测试仪表系统。在相关安装操作完成后，为了保证电器仪表能够良性运行，安装人员还要对仪表系统进行校对和测试，确认仪表运行正常。测试环节是电气仪表今后安全高效运行的可靠保证，因此这一环节的工作我们必须重视起来，一旦试运行环节发现问题，技术人员必须采取有效措施加以解决。

三、按照工作原理分类的电工仪表

1.磁电系仪表。磁电系仪表的测量机构由固定部分和可动部分组成。其中永久磁铁、极掌和固定在支架上的圆柱形铁芯组成固定部分;铝框架上的可动线圈、前后两根半轴与转轴相连的指针、平衡锤、游丝组成可动部分。磁电系仪表的工作原理是利用可动线圈中通过的电流和气隙中永久磁铁产生的磁场相互作用，产生电磁力而使可动部分转动。当线圈中通入电流，电表的可动部分受到转动力矩、反作用力矩和阻尼力矩的作用。其中转动力矩是在线圈中通入电流时，载流导体在磁场中受到力的作用，遵守左手定则:F=BINL(B—气隙的磁场磁感应强度。L—线圈的有效边长;I—通过线圈的电流;N—线圈的匝数)当考虑到磁力线方向和圆柱面垂直时，引入转动力矩的概念:M=Fr=2BLINr=BSIN=KI(K与气隙中磁感应强度、线圈尺寸及匝数有关)反作用力矩是线圈在电磁力作用下，受到游丝产生的反作用力的效果，其大小与游丝的形变大小成正比，即与线圈偏转角c成正比:Mc=Dc(D是系数，与游丝材料性质、形状和尺寸有关)仪表的阻尼力矩属于电磁阻尼力矩，它由铝框中产生的感应电流和磁场相互作用产生。根据右手定则可判断电流在磁场中的方向，通过左手定则可判断受力，该阻尼力矩总是反抗铝框运动。同时在指针的稳定位置时，阻尼力矩就消失了。

2.电磁系仪表。电磁系仪表是利用动铁片和通电的固定线圈之间或与被此线圈磁化的静铁片之间的作用力制成的仪表。一般分为两种:一种为吸引型，一种为排斥型。无论是哪种仪表，当通过固定线圈的电流增大时，可动部分的转动力矩会增大。由数学关系得:

M=KC(IN)2

(KC是个系数)。电磁系仪表的反作用力矩由游丝或弹簧产生，反作用力矩为:Mc=Dc。而仪表的阻尼器通常有“磁感应阻尼器”和“空气阻尼器”两种，以磁感应阻尼器为例，当金属片在阻尼磁场中切割磁力线时，会在金属中产生感应电流，电流和磁场相互作用产生电磁力，其方向可以根据左手定则加以判断。

3.电动系仪表。电动系的测量机构是通过两个通电线圈之间的电动力来产生转动力矩的。它由固定线圈和可动线圈组成，游丝产生反作用力矩的同时可引入引出可动线圈的电流，空气阻尼器用来产生阻尼力矩。当固定线圈和可动线圈分别通电流I1和I2时，可动线圈会在力矩作用下发生偏转，因为通电的可动线圈处在固定线圈产生的磁场中。根据电磁感应定律可知M=kB1 I2，同时B1=kI1由此可知M=kI1 I2。(B1—固定线圈产生的磁场。I1—固定线圈通过的电流;I2—可动线圈通过的电流;k为系数)反作用力矩由游丝产生Mc=Dc。由转动力矩的公式可知当通入交流时，同时改变I1和I2的方向，力矩的方向仍然保持不变。

总之，电气仪表安装和施工质量的好坏，直接决定了整工程项目工程质量的好坏，对每个微小部件的安装，也要做到保证安装质量。近年来，人们对电气仪表的使用频率和依赖度越来越高，所以，一旦电气仪表出现故障，将会影响整个系统数据反馈的准确性、稳定性和效能。

参考文献：

[1]苗恒.采气电气系统中电仪设备的选择与应用.2022.

[2]刘利萍.浅析电气仪表安装及施工过程中应注意的问题.2020.