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面议现代化的工业企业中,广泛采用大中型电机,如大型空压机等作为动力驱动装置。这类电机起动频繁,起动载荷重,且常受冲击负载作用,导致继电保护回路继电器动作次数较多,易发生触点粘连现象,影响了生产的正常运行。
原因分析
在电机起动时负载过重或运行遇到冲击负载时,电流突然增大,达到或超过继电器的动作整定值,从而使继电器动作,其触点闭合,接通保护回路中的电磁执行元件(时间继电器线圈或跳闸线圈),达到断开主接触器的目的。在时间继电器或跳闸线圈断电动作的瞬间,由于电磁感应的作用,线圈中将产生一瞬间的高电势,它和电源电压叠加在保护电路电气元件(如过流继电器等)的触点两端,产生打弧粘连等现象。如图1中的过流断电器1KA和2KA的触点和时间继电器KT的触点和时间继电器KT的触点均容易发生上述现象。
1、 消除措施
传统的消除措施有3种:(1)调高过流保护继电器的整定值,但若调得过高,就会使保护装置动作灵敏度降低,以致不能起到有效的保护作用;(2)把烧毛粘结的触点打磨光洁后再用,但此法治标不治本,过不了多久还会再次粘连;(3)整体更换继电器,这种方法不仅影响生产而且十分繁琐。上述方法都没有抓住问题的本质,不能从根本上解决问题。
从电感元件—线圈的特性来说,由于它是一种储能元件,根据楞次定律可知,它总是力图维持其原来状态,阻碍电流的增加或减少。对于继电器或跳闸线圈,线圈中的电感产生很高的反电动势瞬变电压,它与保护回路的电源电压叠加在触点的两端,产生电火花或电弧,烧毛触点产生粘连。要消除瞬变电压的产生,几乎是不可能的,只能采取措施加以抑制。最为有效的方法是在切断保护回路的电源的瞬间,即电磁执行元件的触点在动作释放返回时,给线圈提供一个能量释放通路,使其储存的能量在能量释放回路中消耗殆尽,来避免电磁能量对触点产生伤害。能量释放电路可以由电阻、电容和二极管组成,实施时根据不同的对象而略有区别。对于动作接点,可在被保护触点两端并联电阻或电阻与电容串联后再与之并联,或逆电源极性在触点两并联二极管;对于线圈,也可在线圈两端并联上述元件,接法如图2(a)、(b)、(e)、(f),用于交流电路时,正常工作时电阻R上均要消耗一定功率;图2(c)、(d)、(g)、(h)仅适用于控制电路为直流的情况。R、C和D的元件参数可以通过简单的计算后选取,一般按可控5—7倍的电源反压和3—5倍的工作电流确定。
最为简单的方法就是在时间继电器线圈两端逆电源极性并联一个续流二极管这样就可以大大降低过流继电器1KA、2KA触点发生粘连的几率,能取得相当满意的效果。
一种方法就是在被保护触点或线圈两端并联压敏电阻。它具有非常明显的非线性特点,正常工作时,电阻非常大,功耗近乎为零;而在保护触点动作切断电路时,又能把过压限制在安全范围内,保护触点和线圈不受损害。其接线方式如图3。选择压敏电阻时,要注意选择压敏电压值和额定功率。通常压敏电阻在用于过压保护浪涌吸收时,压敏电压值与残压比(压敏电阻在额定流量下的端电压与压敏电压值之比)的乘积宜为保护对象绝缘耐压(峰值)的90%及以下时,就能起到较好的保护效果。
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触点是继电器的最重要组成部分。它们的性能受以下因素的很大影响,诸如触点的材料,所加电压及电流值(特别是使触点激励和去激励时的电压及电流波形),负载的类型,工作频率,大气环境,触点配置及跳动。如果其中任何因素不能满足预定值,可能就要发生诸如触点间的金属电积,触点焊接,磨损,或触点电阻快速增加等问题。
接触电压(交流,直流)
当继电器断开,感性负载时,在继电器的触点电路中便产生相当高的*势。*势越高,触点的损坏便越大。这会造成直流转换继电器开关容量的严重降低。这是因为和交流转换继电器不同,直流转换继电器没有零交叉点。一旦产生电弧,它就不容易减弱,从而延长了发弧时间。此外,直流电路中电流的单向流动也会使触点产生电积,并很快磨损。