照明是核電廠安全生產的重要組成部分，高效的照明系統對于核電廠提高生產效率，改善工作環境，降低照明成本，提高經濟效益有著重大意義。目前，照明穩壓器廣泛應用于核電廠的照明控制系統，它具備穩定和調節照明電壓的功能。核電廠在設計、運行等方面需嚴格遵守一系列安全規范，而核電廠的照明系統，同樣應遵循相關安全規范。目前市場上的照明穩壓器，調壓電路大多是機械碳刷形式的，這種在主電路上采用移動部件的結構，顯然不能滿足核電廠對于電氣設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生產了核電廠專用的SBW5B-HD無觸點照明穩壓器。該產品采用無觸點調壓技術，調壓器件為可控硅模塊（見圖2），整機無機械、無碳刷、無噪聲；無觸點調壓過程中，不會產生電弧火花；對電網電壓的波動，響應速度極快，為毫秒級；調壓過程中無波形畸變，無斷電現象。無觸點調壓可靠性高，故障率少，其MTBF達十萬小時以上，經久耐用，長期免維護。無觸點調壓是利用晶閘管作為電壓調節換檔開關，晶閘管模塊不是工作在移相調壓狀態，而是工作在開關狀態，因而不會產生任何諧波。

    “無觸點調壓”與“碳刷式調壓”的比較

    碳刷式調壓，是通過控制接觸式調壓器TT上的伺服電動機M，經減速機構減速并由鏈條驅動碳刷，在接觸式調壓器TT表面往復滑動，調節TT的輸出電壓，來改變補償變壓器TB的補償電壓△U的大小和極性，達到穩定輸出電壓的目的。

圖1. 碳刷式調壓電路圖

    無觸點調壓，是通過控制雙向可控硅S1～S8的通斷，來切換調壓變壓器TT的抽頭，從而改變補償變壓器TB的補償電壓△U的大小和極性，達到穩定輸出電壓的目的。

圖2. 無觸點調壓電路圖

    SBW5B-HD無觸點照明穩壓器的工作原理

    SBW5B-HD無觸點照明穩壓器主要由補償電路、調壓電路、主控板、輸入采樣電路、輸出采樣電路、輸出控制電路、保護電路、旁路電路，以及浪涌防護器等單元組成。

    其工作過程為：當輸入電壓波動或負載變化時，通過各采樣電路獲取反饋電壓，經與基準電壓進行比較判斷，然后由主控板輸出控制信號，控制調壓電路中相應的可控硅模塊導通， 使補償電路產生極性和大小不同的補償電壓，達到穩定輸出電壓的目的。同時，控制電路還對保護電路和輸出控制電路進行控制，產生相應的動作。

    在其電源輸入端還安裝了全模保護的浪涌防護器，因而能可靠地保護穩壓器后端的照明設備，使其免受雷電及電網內部浪涌過電壓的危害。

圖3. SBW5B-HD無觸點照明穩壓器原理框圖

    SBW5B-HD無觸點照明穩壓器的安全性設計

    為滿足核電廠安全性的要求，在SBW5B-HD無觸點照明穩壓器的控制電路中，部分重要電路增設了冗余部件，如“主控板”采用了并聯冗余設計（兩塊主控板）。為保持冗余部件的獨立性，進行了實體隔離和電氣隔離，以使得在任何安全事件發生期間或之后，該冗余部件均能執行所要求的功能。實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，在機柜設計與制作時，主要采取了以下措施：（1）、機柜結構采用5×50mm角鋼焊接加工而成；（2）、采用機柜框架+加強筋的方式來增加機柜強度；(3)、機柜框架采用對角線支撐結構，從柜頂直至柜底座；(4)、機柜儀表盤和部件機架，均固定在機柜框架的構件上。

    SBW5B-HD照明穩壓器已通過了同濟大學土木工程防災國家重點實驗室的防震檢測認證（編號：N20141231-1026），是目前唯一一家進行過防震檢測的照明穩壓器產品。至今為止，SBW5B-HD照明穩壓器已在某些核電廠應用多年。最近，我國自主創新的第三代核電技術——“華龍一號”工程正式開工，標志著中國的核電發展進入了加速階段。SBW5B-HD照明穩壓器，也將隨之在核電廠照明工程中大顯身手。<