經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，變頻器已經(jīng)開(kāi)始從純粹工業(yè)品向民用領(lǐng)域過(guò)渡，變頻器的使用可以說(shuō)是已經(jīng)上山下鄉(xiāng)，(恒壓供水)深入千家萬(wàn)戶（變頻空調(diào)）。但使用一段時(shí)間后大家會(huì)發(fā)現(xiàn)變頻器的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般民用電器，也高于一般工業(yè)電器（PLC，電機(jī)）而且很多故障發(fā)生時(shí)伴隨著冒煙爆炸等。有時(shí)會(huì)造成高壓系統(tǒng)跳閘。而且一旦冒煙爆炸后變頻器基本就報(bào)廢，就是維修的話成本也非常高。這是什么原因呢？

    現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，絕大多數(shù)工程都是通過(guò)設(shè)計(jì)院，通過(guò)招投標(biāo)產(chǎn)生工程公司進(jìn)行實(shí)施。對(duì)變頻器的指標(biāo)一般都明文規(guī)定要求其本身要具備各種保護(hù)功能。所以在變頻器損壞時(shí)使用方就不理解了，有人還會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)這變頻器是不是假的呀等等。其實(shí)變頻器發(fā)展到今天，他的保護(hù)已經(jīng)非常成熟可靠了。但這些保護(hù)建立在變頻器本身是沒(méi)有故障的前提下的。一旦變頻器內(nèi)部短路，或者元器件失靈時(shí)就出大問(wèn)題了。好像沒(méi)人想過(guò)變頻器自身的保護(hù)是靠誰(shuí)來(lái)完成的。在國(guó)內(nèi)通常的做法是在變頻器進(jìn)線處加一個(gè)空氣開(kāi)關(guān)（常規(guī)工頻啟動(dòng)電路都是這么搞的，效果還不錯(cuò)，所以就一直沿用下來(lái)了我認(rèn)為）。那效果如何呢？實(shí)踐證明效果一般，在變頻器內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，輕則變頻器燒毀（空開(kāi)比較靈敏的）；空開(kāi)不靈的連低壓總進(jìn)線開(kāi)關(guān)連帶上級(jí)高壓開(kāi)關(guān)一同跳掉（我見(jiàn)過(guò)及客戶反映過(guò)的就不知多少回了）。

    變頻器是電力（高壓大電流）電子（低壓微電流）器件的集成體。內(nèi)部有大量的功率器件（整流橋；電力電解電容；IGBT）也有大量的電子器件（控制板顯示屏）。一旦內(nèi)部短路（原因下面細(xì)講），如果進(jìn)線處沒(méi)有快熔保護(hù)，勢(shì)必造成整流橋開(kāi)路或短路。開(kāi)路還好，變頻器沒(méi)有電流輸入，故障不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大；一旦整流橋短路擊穿，勢(shì)必造成更大的短路電流。造成變頻器燒毀甚至?xí)郊?jí)跳閘，造成難以估計(jì)的損失。

    為什么會(huì)造成這么大的事故那還得從變頻器原理說(shuō)起。通用變頻器工作時(shí)是將交流電通過(guò)整流橋轉(zhuǎn)換為直流電，通過(guò)直流電容平波穩(wěn)壓，最后再通過(guò)IGBT逆變斬波還原為頻率電壓可變的交流電驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。

    如果變頻器溫度；變頻器內(nèi)部灰塵太多（控制板沒(méi)做防塵處理）；器件老化等原因造成逆變橋統(tǒng)一臂的兩個(gè)逆變器件在在不斷交替的工作過(guò)程中出現(xiàn)異常，導(dǎo)致在交替導(dǎo)通過(guò)程中，一個(gè)器件已經(jīng)導(dǎo)通，而另一個(gè)器件卻還未來(lái)得及關(guān)斷，同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)功率器件的“直通，使直流電壓的正、負(fù)極間處于短路狀態(tài)。有時(shí)甚至是直接因變頻器內(nèi)積塵太多再進(jìn)點(diǎn)水蒸氣什么的造成變頻器內(nèi)部直流母線直接短路。這種短路是非?？膳碌?。正常情況下變頻器一旦檢測(cè)到故障馬上會(huì)截止輸出。但如果在進(jìn)線側(cè)沒(méi)有接觸器，那永遠(yuǎn)也不可能截止輸入。（這一點(diǎn)大家都知道但可能都沒(méi)仔細(xì)想過(guò)會(huì)有多大事情）。短路一旦形成，如果不考慮進(jìn)線電纜的截面積，那么短路電流是無(wú)限大。正常情況變頻器進(jìn)線側(cè)會(huì)有空開(kāi)進(jìn)行保護(hù)?？諝忾_(kāi)關(guān)一般都帶熱磁脫扣單元。對(duì)于保護(hù)變頻器來(lái)說(shuō)熱脫扣基本沒(méi)有用途（變頻器本身都帶過(guò)流過(guò)載保護(hù)，其靈敏度遠(yuǎn)高于空開(kāi)。比如說(shuō)電機(jī)額定電流電流為12.2A，那變頻器就可以整定到12.2，但任何品牌的空開(kāi)都無(wú)法整定到12.2）。磁脫扣是針對(duì)短路保護(hù)的。正常空開(kāi)磁脫扣整定值都是10倍空開(kāi)額定電流?？臻_(kāi)固有的機(jī)械時(shí)間為500-1000ms.(也就是在檢測(cè)到該跳閘后通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分?jǐn)嗫臻_(kāi)觸頭的時(shí)間)。舉個(gè)例子：一臺(tái)75KW電機(jī)，一般大家會(huì)選配一個(gè)200A空開(kāi)，一旦變頻器直流短路，那么短路電流肯定會(huì)遠(yuǎn)大于2000，1秒后空開(kāi)跳閘，400v*2000a*1s=800kw.很多人可能沒(méi)見(jiàn)過(guò)800KW的電機(jī)，家家都有電表月月交電費(fèi)，一度電就是1kw.一般2口之家節(jié)約一點(diǎn)的一年也就用800度電。大家可以想像一年耗費(fèi)的電能（又是做飯又是制冷等）這么大的能量瞬間流進(jìn)變頻器，不爆炸才怪呢。同時(shí)也可能造成電網(wǎng)欠壓造成上級(jí)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

    如何避免出現(xiàn)這種事故呢？又主動(dòng)措施和被動(dòng)措施兩種方案。

    主動(dòng)措施：保證電氣室內(nèi)恒溫恒濕無(wú)塵（簡(jiǎn)單說(shuō)就是像家里環(huán)境一樣，精確點(diǎn)說(shuō)要達(dá)到我國(guó)發(fā)達(dá)城市有實(shí)權(quán)科級(jí)以上公仆辦公室內(nèi)環(huán)境）；定期清潔變頻器內(nèi)部灰塵，必要時(shí)可以解體保潔再組裝。定期緊固動(dòng)力控制電纜（一定要委派有責(zé)任心，慢性子的同志）除非帶有止褪墊的螺絲，否則隨著時(shí)間推移不會(huì)越來(lái)越緊的。因動(dòng)力線虛接導(dǎo)致變頻器的損壞的例子那是相當(dāng)多。每八年左右更換全部直流電解電容。安裝進(jìn)線接觸器（由變頻器繼電器控制）故障后馬上截止電流輸入，避免事故擴(kuò)大。

    被動(dòng)措施：在進(jìn)線處安裝合適容量的快速熔斷器（印有二極管標(biāo)志的保險(xiǎn)）。正常情況下變頻器生產(chǎn)廠家會(huì)給出變頻器配置的快熔的具體型號(hào)。但進(jìn)口品牌一般給出的型號(hào)也是進(jìn)口品牌的快熔。在國(guó)內(nèi)不容易配到。下面我給出一個(gè)簡(jiǎn)易方法:如果不是重載啟動(dòng)，一般可以按照變頻器額定電流選擇快熔。比如變頻器額定電流 162A，可以選擇200A的。國(guó)產(chǎn)型號(hào)為NGTC1-200。上海電陶和茗熔的都可以。如果重載啟動(dòng)加一檔選250A.快熔的熔斷時(shí)間是按照電流反時(shí)限計(jì)算。因沒(méi)有機(jī)械結(jié)構(gòu)所以熔斷時(shí)間可以無(wú)限短。這樣就可以最大限度避免事故。