继电器在高压开关中的应用知识

继电器在高压开关中的应用知识 文章来源：中国开关网

一、概述　　目前使用的高压开关设备的二次系统由众多的继电器、多触点辅助开关、行程开关及压力开关等元器件组成，其中继电器类占的比重约70，面临纷繁复杂的继电器类产品，如何公道选择、准确应用，是系统开发、设计职员紧密亲密关注并且必需优先解决的实际题目，尤其作为高压开关设备的二次控制部门，使用有大量的继电器，其在运行中也有其的特殊性，选型的好坏，直接关系到变电站设备的可靠安全运行，万一发生事故将特别严峻，因此要做到公道选择，准确应用，就必需充分研究分析系统的实际应用前提与实际技术参数的要求，恰如其分地提出所选用继电器类产品必需达到的技术机能，在整个系统的设计中，根据整个系统的重要性、可靠程度、所使用的环境前提及本钱等因素综合考虑选择公道的继电器。　　二、对使用的环境前提选择　　天气应力作用要素，主要是指温度、湿度、大气压力(海拔高度)、沿海大气(盐雾侵蚀)、沙尘污染、化学气体和电磁干扰等因素，考虑到高压开关在良多恶劣工作状况下运行，尤其作为敞开式高压断路器设备运行在室外环境，工作状况更恶劣，并且长年累月可靠运行的特殊性及系统枢纽部位必需选器具有高海拔、强抗电性的全密封产品，由于只有全密封的继电器方能具有优良的长期耐受恶劣环境机能、良好的电接触不乱、可靠的切换负载的能力。　　1.温度对继电器的影响　　继电器是怕热元件，高温可加速继电器的内部塑料及绝缘材料的老化，触点被氧化侵蚀而熄弧难题，电元件技术参数衰变，可靠程度降低，因为高压开关内部装有驱潮和保温的加热器，因此，在整个系统设计时不可将继电器靠近驱潮和保温的加热器，并且应该保持良好的透风前提。固然继电器是怕热元件，但是过低的温度也不能忽视，低温可使触点冷粘作用加剧，触点表面起露，良多厂家的继电器表明低温度为一25℃，但是高压开关应用在高寒地区也不在少数，因此建议选型时留意留有余地，避免继电器因为低温而不可靠，适当情况下在高寒地区增加加热器，确保继电器在低温下可靠运行，保证整个系统运行不乱。　　2.低气压对继电器的影响　　在低气压前提下，继电器的散热前提变坏，线圈温度升高，使继电器给定的吸合、开释参数发生变化，影响继电器的正常工作，低气压还可使继电器绝缘电阻降低，触点熄弧难题，轻易使触点烧熔，影响继电器的可靠性，针对低气压前提下，建议采用整秘要封的方法。　　3.机械应力对继电器的影响　　主要指振动、冲击、碰撞等应力要素对控制系统的抗地震应力作用、抗机械应力作用，高压开关间断路器的自振及分合闸操纵引起的振动对继电器影响更大，应该选用平衡衔铁机构的中问继电器，对于电磁继电器簧片均为悬梁结构，固有频率低，振荡和冲击可引起谐振，导致继电器触点压力下降，轻易产生瞬中断开或触点泛起抖动，影响继电器的可靠性，建议在设计中尽量采用防振措施以防产生谐振。　　4.绝缘电压对继电器的影响　　非密封或密封继电器的引出端外露绝缘子长期受尘埃、水气污染等因素，导致其绝缘强度下降，轻易引起绝缘击穿失效，因此应留意如下几点：　　(1)足够的爬电间隔：一般要求不小于3 mm; 　　(2)足够的绝缘强度：无电气联系的导体之间大于AC2000V，同组触点之间大于AC1000V。(3)长期耐受天气应力的能力：线圈防霉断，绝缘抗电水平长期不乱可靠。　　5.触点输出(换接电路)负载的影响　　主要是指触点负载性质，如：灯负载，电机负载，电感器、接触器(继电器)线圈，阻性负载等;触点负载量值(开路电压量值、闭路电流量值)，如：低电平负载、干电路负载、小电流负载、大电流负载等。　　任何自动化设备都必需切实认定实际所需要的负载性质、负载量值的大小，选用合适的继电器产品尤为重要。继电器的失效或可靠不可靠，主要指触点能否完成所划定的切换电路功能。如切换的实际负载与所选用继电器划定的切换负载不一致，可靠性将无从谈起。　　三、使用继电器应留意的特殊题目及分析　　1.关于密封继电器与非密封继电器　　部门工程技术职员以为非密封产品动作直观，失效分析利便，而全密封产品动作过程看不见摸不透，主观认定非密封产品比全密封产品更可靠，这种凭直觉认定的观念是十分错误的。　　非密封继电器的长处是多采用拍合式衔铁，结构简朴，制造工艺简朴，安装维修利便，工作状态直观，便于失效分析，价格便宜。主要缺点是工作可靠性对使用环境(天气应力、机械应力)变化的敏感性强，长期耐受天气前提机能随时间增长而易受环境前提污染、损伤，电接触不乱性、可靠性差，线圈易受潮、杂质污染产生电侵蚀、霉变而失效。　　全密封继电器长处是多采用平衡旋转式衔铁，全密封机构隔离外部天气应力作用，抗恶劣环境机能优良，触点电接触机能不乱可靠，线圈抗侵蚀、霉变，长期可靠机能优良，缺点是结构复杂，制造工艺复杂，失效分析难题，本身无法维修后重复使用，本钱价格高。　　因此，从长期耐天气应力机能、抗恶劣环境机能与电接触不乱的可靠性考虑，全密封继电器优于非密封继电器，尤其对于高压开关中使用继电器的产品，应该选用全密封继电器，这样可以适应电力自动控制、长期不乱的特殊性要求。　　2.继电器触点的并联和串联　　继电器触头并联的使用不能进步其负载电流，由于继电器多组触点的动作是不同时动作的，即先接通的1组触点首先切换进步后的负载，而并联的另外触点还没动作，很轻易使触点损坏而不接触或熔焊导致不能断开，触点并联对“断”失误可以降低失效率，但对“粘”失误则相反，因为触点对“断”失误为主要失效模式，故并联对进步可靠性应予肯定，可使用于枢纽部位。例如：在高压断路器实现三极电气联动时，利用继电器动作带动3对常开触点闭合，再分别带动3个单极的电磁铁完成分合闸操纵，这时候的继电器即分合闸继电器的3对常开触点可以2个1组进行并联，起到枢纽作用，见图1所示。使用的工作电压不要高于继电器线圈大工作电压，也不要低于额定电压的90，否则会危及线圈寿命和使用可靠性。　　触点串联能够进步其负载电压，进步的倍数即为串联触点的组数，触点串联对“粘”失误可以进步其可靠性，但对“断”失误则相反。　　例如：有的高压断路器分合闸操纵回路中将辅助开关的触点并联或者串联，就是根据操纵负载电流来决定的。为了操纵更加可靠，建议将辅助开关触点均并联，确保动作的可靠，起到枢纽保护作用。　　3.继电器触点的准确连接　　(1)在电力自动化控制操纵中，尽量多用动合触点，少用动断触点，也就是在继电器触点连接时，应尽量多采用动合触点的连接方式.少用动断触点，由于动合触点的继电器比动断触点的继电器在动作时的触点回跳次数少，触点抖动对电路能引起不良影响，缩短触点的寿命。　　(2)继电器触点的正负极性应该可靠连接.对于有正负极性连接的继电器，正极必需连接到正Q1～辅助开关SB1一近控按钮K1一电磁铁电源上，负极必需连接到负电源上，标明正负极性，否则下一级设计可能连接失误.造成继电器不动作或失效。　　4.继电器的选择　　在三相交流电念头中，因为线路故障缺相，电念头缺相运转，造成电念头烧坏的事故，因此为解决此类事故的发生，大多设计职员选用了具出缺相保护的热继电器，但热继电器的公道选用必需按如下要求选用：　　(1)对于长期不乱运行的电念头，取热继电器整定电流的0.9～1.05倍或中间值即是电机额定电流，使用时将热继电器整定电流调整到电机额定电流值; 　　(2)通常情况下，热继电器的额定电流应大于电念头的额定电流，然后根据该额定电流来选择热继电器的型号，当电念头的启动电流为其额定电流的6倍或启动时间超过5s时，热元件的整定电流调整到电念头的额定电流;当电念头的启动时间长，拖动冲击性负载或不答应泊车时，热元件的整定电流调整到电念头的额定电流的1.1～1.5倍; 　　(3)因为线路发生故障或其他原因造成热继电器跳开，这时就要采用复位手段进行复位，通常热继电器设置有自复位和手动复位2种规格，正常使用时建议设置得手动复位，以确保发生故障后经处理，热继电器可复位。　　5.继电器线圈并联使用　　在复杂的控制回路中，采用图4所示方法将2只(或多只)不同类型的继电器(如接触器K1、小型敏捷继电器K2)线圈并联使用的情况时有发生，在这种情况下，有可能产生K1，延迟开释、触点断弧能力下降，K2被反向重复激励、触点误动作等实际题目。由于在直流控制回路中，K1、K2线圈所贮存磁能的可能相差很大。当开关Q断开后，K1(磁能大)的贮能将通过K2(磁能小)的线圈泄放，产生反向电流。从而导致K1开释时问延长，触点断弧速度迟缓，触点间燃弧时间延长;K2的开释时间短，随后被反向泄放电流所激励，甚至开释后瞬间重复吸合，产生误动作故障。　　为了消除上述因素的影响，建议改用图5所示的控制回路。这是由于在每个继电器回路上串联各自的辅助常闭接点后，因为开关Q断开后，K1、K2失电，其各自回路上的辅助常闭接点变为开接点，这样K1、K2等继电器就不会相互影响产生误动作。　　6.关于继电器线圈串联的使用　　不少电力系统用户采用多个继电器线圈串联后，再用DC220V电源去激励(如图6所示)，这种激励方式尽量不要采用。　　(1)对相同类型、相同规格继电器产品而言，因为各线圈的阻抗(含直流电阻与瞬时感抗)大体相同，差值较小，故采用串联分压激励方式使用题目不大，实践证实也是可行的。　　(2)对不同类型或不同规格的继电器.因为不同继电器线圈的阻抗不一致，且差值随瞬时感抗的不同而相差很大，故串联激励瞬间，各继电器线圈上所分得的激励电压(由瞬时分压比决定)差值必定很大，势必泛起有的继电器处于过压激励状态，有的则处于欠压激励状态.各继电器触点的开关时序与速度将会发生本质性变化。必定会泛起动作先、后、快、慢倒置，开关不可靠等情况。因此，不同类型、不同规格的继电器线圈不宜采用串联分压激励方式。　　四、结论　　海内外长期的实践证实。约75继电器的故障发

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