图1 Pt100铂热电阻引线烧毁位置
图2 Pt100铂热电阻引线烧断截面图
1、背景及主要事故经过
1.1 现场所使用显示控制仪主要性能参数
采用昌晖YR-GNC804X01-020-08-HHLL-N-T智能显示控制仪，显示控制仪主要技术参数：
①双屏LED显示，显示被测量值、设定参数。
②0.2%精度
③高可靠性、高稳定性、抗干扰能力强
④4个报警输出(可组态)+1路4-20mA变送输出
⑤输入信号变化率报警及记录+上电报警锁定+断线处理
⑥交流/直流220V供电
1.2 Pt100铂热电阻主要性能参数
本案例所使用的三线制Pt100铂热电阻，测量铂电阻的电路采用是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的1个桥臂电阻，将导线1根接到电桥的电源端，其余2根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，通常情况，将一个基准电压加在Pt100回路上，测量Pt100上的电压信号(mV)，阻值变化时电压信号自然也变化，再经过运放放大后输入A/D芯片进行A/D转换，经过程序再将电压信号换算成电阻值。
铂热电阻主要特点
①使用外绕整体烧结铂电阻元件，提高产品抗震性能和可靠性
②采用激光焊接技术，防止在强烈震动的场合下焊点松动或脱落，有效地提高了传感器的长期稳定性。
③活动卡套连接方式，安装时导线不会跟着探头旋转，拆卸也比较方便，并且可以调整探头的插入深度。
④钢丝铠装保护装置，有效地承受刚性材料和柔性材料结合点的载荷，防止尾部导线在频繁摆动时导线断裂。
⑤传感器与钢丝铠装之间采用特殊聚合物绝缘，杜绝了瓦与瓦之间产生轴电流。
⑥传感器尾部加装锁紧装置，防止导线在钢丝铠装中因频繁摆动而引起外护套破损。
⑦欧美封装工艺，有效地提高产品耐高温、抗腐蚀和长期工作的稳定性等特点。
⑧特质耐油耐高温屏蔽导线，外套及绝缘层采用特殊聚合物制作而成。
⑨铜镀银的线芯具有良好的导电性能，每百米的阻值小于0.02Ω。
2、烧毁故障产生的原因分析
2.1 根据现场Pt100铂热电阻引线烧毁现象分析
此次烧毁的原因可能是由于测温电阻引线绑扎不合理，其固定位置位于边缘较锋利的铁块处。从烧断处看，虽未发现绑扎扎带，但扎带有可能已经断落，因塑料材质扎带的耐油、耐温性能比较差，在温度较高场所，耐油性能会大大降低，使用寿命缩短，在较高温度的油中长时间浸泡后，会出现变硬、变脆而断裂。此次烧毁，极有可能是在扎带断裂后发生。
又因机组高速运转时，油槽内部油质也高速循环，由于测温电阻引线松动，所以在油的循环作用下，测温电阻引线在油槽内部产生摆动，时间长久后，Pt100铂热电阻引线与金属铁块长期磨损导致钢凯护套磨穿后，接而又磨穿引线导体绝缘层，造成短路。因显示控制仪在监控运行过程中，对Pt100铂热电阻提供10V左右直流测量电压，在机组运行过程中，因震动，使导线与金属固件长期频繁接触形成电火花，最终烧断带钢凯的引线。
2.2 从钢凯护套烧毁及颜色变化推断
随着各厂家对Pt100电阻质量的升级，以避免引线在设备运行过程中出现的各种断线，各厂商纷纷对引线增加了钢凯护套(如图3所示)，同时为了避免温度信号在传输过程中的干扰，均在引线内增加了铜丝屏蔽层。在本案例中导体被磨穿发生短路接地后，使钢凯护套及铜丝屏蔽层形成了牢固的导体，而不能及时将较细的导体烧断(若不带钢凯护套及铜丝屏蔽层的引线，会及时将导线烧断)，在机组运行过程中，因震动和循环油的冲击，使钢凯护套及铜丝屏蔽层形成的牢固的导体，长时间频繁接触放电，形成电火花，产生了较高的温度。从钢凯护套烧毁及颜色变化可推断故障时造成的温度极高。
图3 Pt100铂热电阻引线烧断位置分解后内外部烧毁情况
3、此类故障可能产生的后果及相关处置措施
3.1 可能产生的后果
3.1.1 可能引起火灾事故
从图3中可以看出，带钢凯护套引线，有严重的发黑，近处呈红铜色，并烧断带钢凯护套引线，说明故障时，具有较高温度，因本厂所装位置密闭，含氧量极低，幸而未能使燃点为240℃左右的透平油发生起火，否则会酿成更大的火灾事故。
3.1.2 导致设备停运
导致设备运行过程中会出现温度跳变，甚至无温度显示，可导致设备在运行过程中出现事故停运。对于其他生产行业，可能导致工艺流程温度控制标准的改变，造成半成品或成品质量不符合要求，造成一定的经济损失。
3.2 相关处置措施
针对本案例现场安装的实际情况，宜通过改进在发电机油槽内部对测温电阻引线加固方式，弃用塑料扎带，采用环氧树脂胶的纯棉布带在与铁块固定处的测温电阻引线处，先对钢凯护套进行包扎，或者采用较厚实的绝缘类套管加装在绑扎处后固定，避免与金属锋利部位直接接触摩擦，同时打磨安装固件锋利棱角，防止绑扎带被磨断。如引线处于润滑油中，同时在布线加固时，应考虑到循环油不会再一次对测温电阻引线产生拉力，同时根据实际情况考虑合理布线。相关行业可以根据实际情况，改进对测温电阻及引线的安装固定方案。
同时在运行管理过程中，对温度传感器显示异常或断线故障，要引起高度重视，一旦发现温度显示异常或断线，应及时查明原因，消除故障，特别是断线故障，要及时拆除测温电阻引线，避免故障温度传感器及引线长时间带电(因为根据测温电阻测量工作原理，如果发生断线，引线上就会存在10V左右直流电压)，发生短路，产生电火花或异常高温，酿成事故。
此外，笔者发现，智能显示控制仪未设计短路过载保护，未对电阻短路故障时采取有效的保护措施。对于产品功能的改进，可从两方面进行改造，一是温控仪功能的完善，此项需要在采购前对制造厂家提出具体要求，在装置内部增设出口线路短路保护，一旦发生接地故障，即断开测量电压;二是可以在Pt100电阻引线前端增加熔断保护措施，如果发生接地短路，自动熔断出口引线，防止在故障处长期产生火花及异常高温。
此项措施是笔者根据工作经历和实践经验得出的初步设想，最终需要经过生产厂家的具体可行性设计方案的检验，才能从根本上杜绝此类事故发生。
3.3 问题引发的思考
此次Pt100电阻引线烧毁现象在本案例中，虽未造成其他严重影响，但从烧毁现象来看，比较罕见，从可能引起的其他后果分析，可能引起火灾甚至爆炸，或其他严重经济损失，折射出对此类Pt100电阻引线罕见烧毁现象防范的意义重大。又因Pt100电阻广泛运用于各行业自动化控制系统中，对安全生产稳定运行起着较为关键作用，故借此文向广大行业同仁分享此案例，以促进各行业对Pt100电阻安装使用的有效改进，增强对Pt100电阻安装使用的安全认识，并推动各相关厂商对温度控制系统安全设计和产品的升级改造，为实现生产本质安全，防止各类人身伤亡或经济财产损失，提供参考。
4、结语
本案例的Pt100铂热电阻引线烧毁事故现象实属罕见，是一个比较特殊的案例。通过对此次Pt100电阻引线烧毁现象的处置，为今后不断探索此类事故发生后妥善处理提供了可靠的参考依据和有效办法。
作者：杨金柳(大唐广西分公司沿渡河电业发展有限公司)
