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電壓繼電器

電壓繼電器是一種電子控制器件,它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路),通常應(yīng)用于自動控制電路中,它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。主要用于發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電線的繼電保護(hù)裝置中,作為過電壓保護(hù)或低電壓閉鎖的啟動原件。

1  分類

  從形態(tài)上,可分為:電磁式電壓繼電器和靜態(tài)電壓繼電器(集成電路電壓繼電器)

  從結(jié)構(gòu)類型,可分為:凸出式固定結(jié)構(gòu)、凸出式插拔式結(jié)構(gòu)、嵌入式插拔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)等

  從電壓動作類型,可分為:過電壓繼電器和低電壓(欠壓)繼電器

  從使用方式,可分為:有輔源和無輔助源電壓繼電器

  除此以外,常見的還有直流電壓繼電器、三相電壓繼電器、負(fù)序電壓繼電器、帶延時功能的電壓繼電器等

2  繼電器

  結(jié)構(gòu)和原理

  電磁式電壓繼電器分為凸出式固定結(jié)構(gòu),凸出式插拔式結(jié)構(gòu),嵌入式插拔結(jié)構(gòu)等,并有透明的塑料外罩,可以觀察繼電器的整定值和規(guī)格等。

  繼電器系電磁式,瞬時動作,磁系統(tǒng)有兩個線圈,線圈出頭接在底座端子上,用戶可以根據(jù)需要串并聯(lián),因而可使繼電器整定范圍變化一倍。

  繼電器銘牌的刻度值及額定值對于電流繼電器是線圈串聯(lián)時的電流(以A為單位),對于電壓繼電器是線圈并聯(lián)時的電壓(以V為單位)。轉(zhuǎn)動刻度盤上的指針,以改變游絲的反作用力矩從而可以改變繼電器的動作值。

  繼電器的動作:對于過電流(壓)繼電器,電流(壓)升至整定值或大于整定值時,繼電器就動作,動合觸點閉合,動斷觸點斷開。當(dāng)電流(壓)降低到0.8倍整定值時,繼電器就返回,動合觸點斷開,動斷觸點閉合,對于低電壓繼電器,當(dāng)電壓降低到整定電壓時,繼電器就動作,動合觸點斷開,動斷觸點閉合。

  技術(shù)要求

  1. 繼電器額定電壓、整定范圍、功率消耗、返回系數(shù)。

  2. 動作值極限誤差:在基準(zhǔn)條件下,繼電器各整定值極限誤差不超過±6%。

  3. 動作值一致性:在基準(zhǔn)條件下,繼電器動作值的一致性不超過6 %整定值。

  4. 溫度變化引起的變差:在標(biāo)稱極限溫度下,動作電壓的變差不超過±5%整定值。

  5. 動作時間:在1.1倍實測動作值時,過電壓繼電器的動作時間不大于0.12 s(對DY-32~34/60C不大于0.15 s);在2倍實測動作值時,動作時間不大于0.04 s(對DY-32~34/60C不大于0.06 s);低電壓繼電器在0.5倍實測動作值時,動作時間不大于0.15s。

  6. 熱性能:當(dāng)周圍環(huán)境溫度為40℃時,繼電器能在長期允許電壓(見表1)下工作,無絕緣和其它元件損壞,其線圈溫升不超過65℃。

  7. 過載能力:當(dāng)繼電器的線圈并聯(lián)時,在最小整定值處,使電壓均勻地自1.05倍整定電壓升至2.2倍整定電壓時,繼電器動合觸點不應(yīng)有不能工作的抖動。

  8. 絕緣性能

  a. 絕緣電阻不小于300MΩ。

  b. 介質(zhì)強(qiáng)度

  繼電器各導(dǎo)電電路連在一起與外露的非帶電金屬部分及外殼之間,能承受2kV(有效值)、50Hz的交流電壓歷時1min的試驗,而無絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。

  9. 動作可靠性

  a. 在動作電壓或返回電壓下,繼電器動作過程中的可動系統(tǒng)不應(yīng)停滯在中間位置。

  b. 當(dāng)對線圈突然施加1.75倍的整定電壓激勵量時,其動合觸點應(yīng)無抖動地閉合。

  c. 當(dāng)無外來碰撞和振動,繼電器的整定值整定在銘牌中部(或大于中部整定值)時,過電壓繼電器激勵量為整定電壓的0.6倍,繼電器的動斷觸點應(yīng)可靠地閉合,動合觸點應(yīng)可靠地斷開;低電壓繼電器激勵量不低于整定電壓的1.5倍,繼電器的動斷觸點應(yīng)可靠地斷開,在0.6倍的整定電壓(或更低)時,繼電器的動斷觸點應(yīng)可靠地閉合。

  10. 觸點性能

  a. 觸點斷開容量:在直流有感(τ= 5ms)回路,U≤250V,I≤2A,為50W;在交流(cosφ=0.4)回路,U≤250V,I≤2A,為250VA。

  b. 電壽命:5×10次。

  c. 機(jī)械壽命為10次。

  調(diào)試方法

  1. 繼電器在使用前應(yīng)檢查有無在運(yùn)輸中產(chǎn)生的損壞,即將繼電器整定在第一整定點上,用手將可動系統(tǒng)往磁極方向轉(zhuǎn)動,然后放開,可動系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)回到原來位置,直到止擋。

  2. 繼電器重新調(diào)整時,必須保證:

  a. 可動系統(tǒng)的軸向活動量在0.15~0.25mm之間;

  b. 動片和磁極間的氣隙應(yīng)均勻,在任何動作情況下,動片和磁極不應(yīng)相碰;

  c. 在動作過程中,可動系統(tǒng)不得停滯在中間位置;

  d. 當(dāng)指針由第一刻度旋向最大刻度時,游絲各圈不得相碰;

  e. 當(dāng)觸點在打開位置時,動靜觸點間總氣隙不小于1.5mm;

  f. 靜觸點片和限制片間的間隙為0.1mm~0.3mm。

  3. 繼電器最小整定值的調(diào)整,主要是改變游絲的反作用力的大小,最大整定值的調(diào)整主要是改變動片和磁極間的氣隙等。

3  靜態(tài)電器

  結(jié)構(gòu)和原理

  靜態(tài)電壓繼電器分為凸出式固定結(jié)構(gòu),凸出式插拔式結(jié)構(gòu),嵌入式插拔結(jié)構(gòu),導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)等,并有透明的塑料外罩(導(dǎo)軌式為全封閉式),用薄碼進(jìn)行整定。

  本繼電器為靜態(tài)型繼電器,采用進(jìn)口集成電路構(gòu)成;被測量的交流電壓 U~經(jīng)隔離變壓器降壓后得到與被測電壓成正比的電壓Ui,經(jīng)整定后進(jìn)行整流,整流后脈沖電壓經(jīng)濾波器濾波,得到與Ui成正比的直流電壓Uo,在電平檢測中Uo與直流參考電壓Ue進(jìn)行比較,若直流電壓 Uo 高于參考電壓,電平檢測器輸出正信號,驅(qū)動出口繼電器,則本繼電器處于動作狀態(tài)。反之,不論是過電壓繼電器或是低電壓繼電器,若直流電壓 Uo 低于參考電壓Ue,電平檢測器輸出負(fù)信號,本繼電器處于不動作狀態(tài)。

  主要技術(shù)參數(shù)

  1、輔助電源AC/DC85-265V

  2、過載能力:交流回路允許長期接通1.2倍額定值。

  3、電壓整定范圍:

  有輔源(0.1-99.9V,40-450V)

  無輔源(19-130V,85-265V,180-440V)

  4、功率消耗:交流回路功耗小于1VA(交流額定值100V時)

  5、整定誤差

  a、在整定范圍內(nèi),整定平均誤差的絕對值不大于3%,平均誤差=(5次測量平均值-整定值)/整定值×100%。

  b、在基準(zhǔn)條件下,同一整定值上測量的5次動作值的最大值和最小值應(yīng)不大于的4%。

  c、在-10℃~50℃的溫度下,任一整定點誤差的絕對值應(yīng)不大于整定值的4%。

  d、在輔助電壓80~110%變化范圍內(nèi),任一整定值整定誤差的絕對值應(yīng)不大于4%。

  6、動作時間

  a、過電壓繼電器:1.2倍整定值的動作時間不大于25ms;2倍整定值的動作時間不大于20ms;

  b、低電壓繼電器:0.5倍整定值的動作時間不大于20m。

  7、返回系數(shù)

  a、過電壓繼電器返回系數(shù)為0.85~0.95;

  b、低電壓繼電器返回系數(shù)為1.02~1.12;

  8、返回時間:不大于27ms。

  靜態(tài)有源電壓繼電器

  靜態(tài)有源電壓繼電器用于發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)和輸電線路保護(hù)裝置中,作為過電壓保護(hù)或低電壓閉鎖的啟動元件。本繼電器為集成電路靜態(tài)型繼電器,精度高、功耗小、動作時間短、返回系數(shù)高、整定直觀方便、范圍寬,且作為低電壓繼電器使用無抖動現(xiàn)象。有輔源電壓繼電器,輔助電源采用開關(guān)電源變換,85-265V交直流通用,工作范圍大,從1-450V均能可靠工作。

  靜態(tài)無源電壓繼電器

  電壓繼電器用于發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電線的繼電保護(hù)裝置中,作為過電壓保護(hù)或低電壓閉鎖的啟動元件。本繼電器為集成電路靜態(tài)型繼電器,精度高、功耗小、動作時間短、返回系數(shù)高、整定直觀方便、范圍寬,且作為低電壓繼電器使用無抖動現(xiàn)象。無源電壓繼電器則無需直流輔助電源,采用撥碼開關(guān)整定電壓值,用數(shù)字倍率開關(guān)切換,改變后無需校驗。均可完全可以替代電磁型電壓繼電器。無源電壓繼電器分別采用凸出式固定結(jié)構(gòu)、凸出式插拔結(jié)構(gòu)(JK-1、JK-1Q)、嵌入式插拔結(jié)構(gòu)(A11K、A11H、A11Q)殼體。

4  選用

  1.先了解必要的條件 ?、倏刂齐娐返碾娫措妷?; ?、诒豢刂齐娐分械碾妷?; ?、郾豢仉娐沸枰獛捉M、什么形式的觸點。選用繼電器時,一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)??刂齐娐窇?yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流,否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。 2.查閱有關(guān)資料確定使用條件后,可查找相關(guān)資料,找出需要的繼電器的型號和規(guī)格號。若手頭已有繼電器,可依據(jù)資料核對是否可以利用。最后考慮尺寸是否合適。 3.注意器具的容積。若是用于一般用電器,除考慮機(jī)箱容積外,小型繼電器主要考慮電路板安裝布局。對于小型電器,如玩具、遙控裝置則應(yīng)選用超小型繼電器產(chǎn)品。


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