線路保護(hù)繼電器是一種控制環(huán)節(jié)中的繼電器,它作為控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,對(duì)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著十分重要的作用;同時(shí),線路保護(hù)繼電器的性能決定系統(tǒng)的功能。在輸入線路正常時(shí),隨輸入的通和斷信號(hào)工作;在輸入線路發(fā)生斷線、短路時(shí)保護(hù)動(dòng)作。
線路保護(hù)繼電器的種類繁多,多數(shù)為外接按鈕、閉點(diǎn)或開(kāi)關(guān)的“通”、“斷”狀態(tài),通過(guò)信號(hào)線路輸入,來(lái)控制其動(dòng)作;接收到“通”信號(hào)時(shí)吸合、“斷”信號(hào)時(shí)釋放;控制信號(hào)通過(guò)線路傳輸,當(dāng)信號(hào)線路發(fā)生斷線(相當(dāng)于“斷”)或短路(相當(dāng)于“通”)故障時(shí),繼電器就相當(dāng)于接受到“通”或“斷”信號(hào),導(dǎo)致繼電器的誤動(dòng)作,引起事故的發(fā)生,對(duì)控制系統(tǒng)安全運(yùn)行造成極大的威脅,這是傳統(tǒng)的繼電器無(wú)法保護(hù)的一個(gè)死角。因此,使控制系統(tǒng)的安全性、自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)都受到一定的制約。
1.漏電保護(hù):控制線路發(fā)生漏電故障時(shí),繼電器可以有選擇的釋放;
2.短路保護(hù):控制線路發(fā)生短路故障時(shí),線路保護(hù)繼電器發(fā)出短路信號(hào)及指示;
3.斷線保護(hù):控制線路發(fā)生斷線故障時(shí),線路保護(hù)繼電器發(fā)出斷線信號(hào)及指示;
4.失電保護(hù):系統(tǒng)發(fā)生失電故障時(shí),繼電器釋放,各運(yùn)行設(shè)備斷電。
繼電器經(jīng)常用在消費(fèi)類電子設(shè)備中以較小信號(hào)電平控制大電流和高電壓的場(chǎng)合,或者用于切換必須與控制電路隔開(kāi)的電流。繼電器最基本的部分是線圈、電樞和觸點(diǎn)。將繼電器接入電路后,電流將在繼電器線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng),然后磁場(chǎng)作用于電樞使得繼電器輸出所連接的觸點(diǎn)接通或者斷開(kāi)。
過(guò)高的電壓或者電流可能導(dǎo)致繼電器損壞,一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題是繼電器斷開(kāi)感性負(fù)載的電流時(shí)產(chǎn)生的尖峰電壓。如果尖峰電壓足夠大超過(guò)繼電器觸點(diǎn)額定電壓,觸點(diǎn)就可能被損壞(V = Ldi/dt),這一損壞可能是突然的,也可能是緩慢的,經(jīng)過(guò)多年的工作后出現(xiàn)。
另外,當(dāng)觸點(diǎn)斷開(kāi)電流斷開(kāi)時(shí),如果流經(jīng)觸點(diǎn)的電流過(guò)大也會(huì)造成損壞。過(guò)大的電流與電壓還會(huì)損壞繼電器線圈。如果繼電器線圈設(shè)計(jì)為在正常工作狀態(tài)下只有很短的激勵(lì)時(shí)間,那么正常工作電流下如果偶爾激勵(lì)時(shí)間延長(zhǎng)也會(huì)損壞線圈。
下圖顯示了一個(gè)常見(jiàn)的繼電器保護(hù)線路。一個(gè)PolySwitch器件與繼電器線圈串聯(lián),以便在出現(xiàn)故障或者偶爾過(guò)載時(shí)限制電流。該圖還顯示了PolySwitch與繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)的情況。
如圖 典型的過(guò)流/過(guò)壓繼電器保護(hù)線路
選擇PPTC器件時(shí),其額定電壓等于或大于可能電壓是非常重要的,同時(shí)其保持電流也要等于或大于正常工作狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)電流。另外,還必須考慮環(huán)境溫度,因?yàn)榄h(huán)境溫度升高會(huì)導(dǎo)致保持電流下降。
上圖中還顯示繼電器觸點(diǎn)并聯(lián)了一個(gè)MOV或者M(jìn)LV,其額定參數(shù)取決于電壓和浪涌電流,重要的是所選擇的器件不會(huì)在正常峰值電壓下傳導(dǎo)大電流。MOV參數(shù)包括允許AC或DC電壓,每個(gè)MOV和MLV器件也有額定浪涌電流,確定額定浪涌電流的常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)做法是采用8/20微秒波形(上升時(shí)間為8微秒,下降到峰值一半的時(shí)間為20微秒)。隨著變阻器尺寸的增加,8/20微秒浪涌電流額定值也會(huì)升高,MOV或MLV也可與繼電器線圈并聯(lián),如圖3所示。
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