2016年,福州某30平方冷库冰淇淋全部损坏,此次直接造成经济损失20余万元。经后期检查发现,导致这次事故的原因是使用了劣质温控器,温控器由于干扰导致程序紊乱,本该制冷时却未输出电,压缩机无法启动制冷。

  2014年,广州某10平方米医药冷库药品全部报废,造成此次事故的原因也是由于温控器的问题,该冷库设定温度为4度开机,但是由于干扰导致测温探头测量温度不正常,与实际温度相差几度,在缺失管理的情况下,几万元药品全部损坏。

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  一次次事故背后扰乱了一个个安宁的幸福家庭,溟灭了一双双患者期盼的眼睛。

  “如何从根源上避免冷库温控大脑失控?”制冷百科官方媒体特邀专注冷库温控大脑安全可靠性能研究二十余年的“温控专家”——江苏精创高级技术工程师刘工来为大家讲述冷库大脑失控“测而可防”。

一、电控系统是冷库的大脑

  任何行业的产品都离不开“安全可靠”性,冷冻冷藏行业也不例外,随着近些年冷冻冷藏食品、药品安全事故频发,人们对这一系列安全问题日渐关注、重视!而冷库运行的安全可靠离不开制冷设备及库板的品质,更离不开作为核心控制部分——电控系统!

  电控系统作为冷库的大脑,参与冷库的所有控制,通过传感器对冷库及机组各状态及物理量进行实时采样、即时监控,再通过电控系统对所采集的信息变化做出精准的控制,电控系统对冷库的重要性愈加突显。

  精创刘工表示,如果将冷库系统看作人体的话,压缩机是冷库的心脏,冷凝器蒸发器是冷库的肺部,阀件是冷库的关节,而库板则是冷库的皮肤,电控系统是冷库的大脑。而人们往往看重心脏却忽视了大脑这一可控部件,导致事故频发。

二、冷库大脑故障可测、可防

  精创电气在冷链物联网行业积累了二十多年的研发与配套经验,在国内外累计销售冷链控制系统2000万台以上,机组控制系统260万台以上!

  精创刘工向记者介绍了一个他遇见的案例“一个工程商在一个冷库工程上使用一家小众厂家的电控箱,工作在化霜状态时出现死机,温控器化霜输出点持续输出,长时间处于化霜加热状态下冷风机因为受热发生了变形,库内温度持续升高,库内货品变质受损,造成了经济损失;后来这个工程商委托我们分析原因,经我们实验室测试,是因为温度控制器EMC设计不足,机组运行产生的大电流干扰导致的死机现象。后来,这个工程商更换成了精创产品,一直正常运行到现在,从那以后,这个工程商也成为了精创的忠实用户,工程中的所有电控系统只选用精创品牌产品。

  诸如此类电控系统经常出现的莫名的故障现象或者死机现象在冷库现场经常性发生,基本上都是EMC设计不充足造成的;因为冷库行业采用大功率的制冷机组、冷风机等感性负载,在运行及启停阶段都会对电源产生非常大的干扰,控制系统干扰强度远大于一般的强工业干扰场所,所以必须要具备抗击4000V的全频率电源群脉冲干扰和2000V的全频率电容耦合夹的线路干扰,而不出现任何异常,才有可能适用于冷库安全正常使用。”

  刘工跟记者详细解释了,电磁兼容性(EMC)是指电子、电气设备在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此电磁兼容性(EMC)测试室电子、电气产品必不可少至关重要的测试项目。同时EMC包括两个方面的要求:

  1.EMI(本身发射出来的干扰):一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;   

  2.EMS(环境对产品所造成干扰):另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。

  如果想要冷库温控事故变得可测、可防,那么冷库的电控系统必须通过EMC合格测试!


三、检测到位、万无一失

  据精创刘工表示,电磁抗扰度(EMS)的检验项目有以下六点:

  ①. 静电放电抗扰度;

  该测试项目模拟带电人体直接或间接对设备放电对电子设备的损坏或误动作,测试级别达到静电电压四级8KV。

  ②. 辐射电磁场(80MHz~1000 MHz)抗扰度;

  该测试项目模拟运行在由无线电发射台以及各种工业辐射源产生电磁场的电气、电子设备,受到该电磁场的干扰作用,从而影响设备的正常运行的能力。

  ③. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;

  该测试项目模拟电子设备受严重的干扰环境,工业4级浪涌电压可以达到4kV,如民用架空线,未加保护的高压变电所等。

  ④. 浪涌(雷击)抗扰度;

  该测试项目模拟自然界直接或间接雷电击中线路产生或感应出的大的电压或电流,以及主电源系统切换时产生的干扰(例如较大型的开关在跳动形成的干扰,以及设备接地系统间产生的短路或飞弧故障)。

  ⑤. 注入电流(150kHz~230MHz)抗扰度;

  模拟来自9KHZ-80MHZ频率范围内射频发射机产生的电磁场,这种射频电磁场会作用于电气和电子设备的电源线、铜芯线、接口电缆等素有连接线的整个长度,因为这些连接线的长度可能与射频的几个波长相当,从而起到被动天线的作用。

  ⑥. 电压暂降和短时中断抗扰度

  该测试项目模拟电气供电系统上电网、电力设施出现故障或负荷突然出现大的变化引起的电压暂降、短时中断,减小到低于规定的阀限,随后经历一段短暂的间隔恢复到正常值,验证受试设备抗干扰的能力。

  接下来他就EMC测试中几个比较重要的测试项目进行讲解:

  一、静电放电抗扰度试验:试验等级选择:

  如果不重视静电放电可能产生后果有:

  (1)直接通过能量交换引起半导体器件的损坏。

  (2)放电所引起的电场与磁场变化,造成设备的误动作。

  然而不接地设备或设备的不接地部件不能如I类供电设备自行放电。若在下一个静电放电脉冲施加前电荷未消除,受试设备或受试设备的部件上的电荷累积可能使电压为预期试验电压的两倍。因此,双重绝缘设备的绝缘体电容经过几次静电放电累积,可能充电至异常高,然后以高能量在绝缘击穿电压处放电。为了避免温控设备因静电放电抗扰度在此功能或性能暂时丧失或降低,所以这一项试验成为检验设备安全可靠性能的关键步骤!

  注意:带泄放电阻电缆的存在会影响某些设备的试验结果,有争议时,若在连续放电之间电荷能有效的衰减,施加静电放电脉冲时断开电缆的试验优于连接上电缆的试验。以下为该测试的试验等级:

  1、端口面:采用1KV(汽车电子产品采用 4KV) 

  2、其余面:接触放电 8KV。(当壳体带有缝隙时,采用 4KV 即可)试验施加电压从 2KV 开始,逐次增加 1KV,确认试验中、后有无异常。

  汽车电子产品其余面采用:接触放电 8KV,空气放电 15KV。嵌入式的温控器类,记录仪类产品,需模拟客户端将产品以安装方式进行检测。

  试验条件



  1、外加各电压次数为 10 次,外加周期为 5sec 以上的间隔(针对无接地环路的设备,间隔时间不低于 2 分钟)。

  2、不可只外加所定义的最高电压而忽略其他步骤。

  3、试验场所湿度要求为(40±4) RH,环境温度为(23±5),试验应事先 24 小时(尽量 72 小时)湿度(40±4) RH环境下放置。

  4、试验先使用 20PPS 扫射找出薄弱点,更换新样机针对薄弱点按条件(1)测试。

  接收准则:功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预。

  二、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验:

  电快速瞬变脉冲群的起因一般是电路中,诸如来自切换瞬态过程(切断感性负载、继电器触点弹掉等),通常会对同一电路中的其他电气和电子设备产生干扰。

  所以我们做电快速瞬变脉冲群抗扰度试验目的,为评估电气和电子设备的供电电源端口、信号、控制和接地端口在受到电快速瞬变(脉冲群)干扰时的性能确定一个共同的能再现的评定依据。同时这一测试也是检测温控设备安全可靠性的关键环节。

  另外值得注意该试验的要点是瞬变的高幅值、短上升时间、高重复率和低能量。以下为试验等级选择



  试验的持续时间为2min,施加实验电压次数为5次。

  接收准则:温控器、电控箱、记录仪、热泵产品在试验中、试验后不应出现任何异常现象,如复位、乱码显示、显示不全、继电器误动作、误报警等。

  三、浪涌(冲击)抗扰度试验:

  雷击发生时,强电流及其产生的电磁脉冲能通过传导,感应,耦合等方式在电子设备产生过电压,过电压沿电源线或信号线传输时,就形成雷电浪涌。通常,雷电会对暴露在外的电源线上感应出较高的电压,这种电压不仅会直接传到设备,其产生的浪涌电流在电源线路传导时,电磁感应的浪涌会耦合到周围的信号线。类似此类浪涌对电子产品会造成极大损害,因此要求产品具备一定浪涌抗扰能力。

  所以浪涌(冲击)抗扰度试验是检验温控设备性能安全可靠的重要标准。以下是试验等级选择



  以上三个试验,从不同层面检验了温控设备的安全可靠性能,也同时给我们在选购温控设备时提供了很好的标准。

  然而,据记者了解,江苏省精创电气股份一分时时彩拥有功能完备的产品测试实验室,百余台测试设备,20余名专业的测试工程师,建立了符合省级EMC测试实验室环境。可完成产品研发过程中的性能测试、环境测试、雷击浪涌、周波跌落、静电放电等工业四级EMC电磁干扰测试实验,以及高低温冲击,高低温湿热交变等极限测试实验,涵盖温控器和电控箱所依据国家标准的所有测试项目, 并要求所有在冷库市场推广的控制器及电控箱产品在产品型试测试和例行测试中均按照国家最高等级的EMC测试无任何异常反应才能够合格通过。您购买的精创温控器必须通过以下“可靠性测试”和“EMC”两项测试以保证产品的可靠性。





  本期文章接近尾声,经过精创刘工的详细讲解,我们了解到电控系统可靠性测试(EMC)的重要性及方法及精创电气在冷库大脑——“电控系统”的安全可靠性研究、验证方面的重视与着力。

  精创电气无论从科技、人才、质检、品质或市场口碑等各个方面看来,它更像一名“匠人”秉承着虔诚的“匠心”为市场精心雕琢着一件件“电控精品”,为人类美好生活添砖加瓦、保驾护航。

  如何“使食品安全危害风险降低到最小或可接受的水平?”下一期让我们继续跟着“温控专家”精创电气一同探索“HACCP危害分析及关键点控制”敬请期待......