電氣控制線(xiàn)路中的保護(hù)環(huán)節(jié)分析

朱鶴　趙亮　王建新

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)在加速開(kāi)展當(dāng)中，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，各種機(jī)械設(shè)備使用的較為廣泛，電氣控制系統(tǒng)不僅要滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)要求，還需要對(duì)線(xiàn)路保護(hù)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。生產(chǎn)當(dāng)中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，這些故障的發(fā)生將對(duì)電氣系統(tǒng)造成較大影響，比如，電流會(huì)突然增大、電壓頻率也會(huì)在此基礎(chǔ)上這是因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生不可預(yù)知的故障或者事故，致使電流無(wú)故增大，電壓頻率升高，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成了破壞，為此，文章針對(duì)電氣控制線(xiàn)路，對(duì)其保護(hù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，進(jìn)而保障電氣控制線(xiàn)路穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電氣控制；線(xiàn)路故障；保護(hù)環(huán)節(jié)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）29-0111-02

要使生產(chǎn)機(jī)械能夠更為安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，就要加強(qiáng)對(duì)電氣控制線(xiàn)路的完善與保護(hù)，這樣才能使生產(chǎn)當(dāng)中的不規(guī)范操作得以控制，消除不利影響，防止故障發(fā)生。電氣控制線(xiàn)路保護(hù)通常按照電流型號(hào)保護(hù)、電壓型號(hào)保護(hù)等對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行選擇。本文將對(duì)電氣控制線(xiàn)路保護(hù)環(huán)節(jié)相關(guān)內(nèi)容作具體分析。

1 電流保護(hù)與電流取樣保護(hù)裝置介紹

1.1 電流型保護(hù)

電氣控制線(xiàn)路能夠與設(shè)備諸多系統(tǒng)相連，如果線(xiàn)路發(fā)生故障，將會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)安全。因?yàn)槔@組的溫度過(guò)高將使控制線(xiàn)路中各種構(gòu)件出現(xiàn)運(yùn)行上的故障，并且，絕緣性能的降低也會(huì)引發(fā)電器故障。為此，線(xiàn)路保護(hù)基于這種情況，選擇電流型保護(hù)效果將非常顯著。這種保護(hù)類(lèi)型的內(nèi)容包括短路保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)以及斷相保護(hù)等。在電流型保護(hù)下，具體保護(hù)方法為：先對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行分析，再將信號(hào)放大，最后對(duì)其進(jìn)行控制與保護(hù)原理是：按照保護(hù)電器對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行取樣分析，電流信號(hào)會(huì)在此基礎(chǔ)上被放大或者控制保護(hù)，如果電流能夠達(dá)到整定值保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，則可以對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

此外，電動(dòng)機(jī)無(wú)觸點(diǎn)方式使用的也較為廣泛，在操作軟件控制下，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的主回路構(gòu)成原理為：晶閘管的接通與分?jǐn)?。其目的是避免元件發(fā)生連續(xù)性的電能損耗，在正常運(yùn)行過(guò)程中使用真空接觸方式對(duì)主回路進(jìn)行承載，將與晶閘管負(fù)載相連。此外，這些程控方法都對(duì)電子線(xiàn)路的依賴(lài)較高，能夠?qū)﹄娮邮降睦^電器做出保護(hù)動(dòng)作。

1.2 電流取樣保護(hù)裝置介紹

1.2.1 對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)

通常來(lái)說(shuō)，熱繼電器上的電流能夠流經(jīng)系統(tǒng)中的電阻元件，這樣一來(lái)，將造成電力元件出現(xiàn)變形，發(fā)生繼電器的繞組動(dòng)作。這種動(dòng)作特性與電動(dòng)機(jī)繞組的承載非常相近。熱繼電器即使動(dòng)作時(shí)間短，但卻能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在不斷演變當(dāng)中，除了廣泛使用溫度補(bǔ)償以外，繼相保護(hù)功能、負(fù)載不平衡功能也相繼被開(kāi)發(fā)出來(lái)。如，從A公司引進(jìn)了R系列的雙金屬片熱過(guò)載繼電器；從西門(mén)子引進(jìn)3UA5、3UA6系列的金屬片熱過(guò)載繼電器等。

1.2.2 帶有熱的磁脫扣電動(dòng)機(jī)保護(hù)

該電動(dòng)機(jī)保護(hù)使用的是熱式斷路器，并將其作為了過(guò)載保護(hù)結(jié)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)與熱電氣的動(dòng)作原理相同，在結(jié)構(gòu)上也非常接近，雙金屬熱元件出現(xiàn)了彎曲以后，接觸點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)相互接通的情況，最終導(dǎo)致斷路器無(wú)故斷開(kāi)。該電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格也較低、其動(dòng)作運(yùn)行能夠符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、在保護(hù)上非?？煽浚瑸榇吮淮罅渴褂?。如，小容量的斷路器、從A公司引進(jìn)M611型的電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器、國(guó)產(chǎn)的DW15低壓斷路器、S系列塑殼斷路器。

1.2.3 電流互感器

電子式過(guò)流繼電器在運(yùn)行當(dāng)中能夠相繼通過(guò)內(nèi)部的各種電流互感器，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行全面的檢測(cè)，在完成了電路處理以后，執(zhí)行各自的動(dòng)作任務(wù)。因?yàn)殡娮与娐纺軌蜢`活的變化，且動(dòng)作功能越來(lái)越多樣，進(jìn)而被廣泛使用。

1.2.4 多功能處理器

固態(tài)繼電器在電氣控制線(xiàn)路中使用的也較多，最開(kāi)始是一種簡(jiǎn)單的電子式裝置，在不斷發(fā)展下成為了一種多功能為一體的處理器。該處理器的成本與價(jià)格不同，因?yàn)槔^電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，只能在大型且價(jià)格較高的電動(dòng)機(jī)中使用。其功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：具有熱記憶功能；負(fù)載時(shí)間延長(zhǎng)，速度也在不斷增加；有斷相或者是不平衡相電流；相序性強(qiáng)；電壓或過(guò)電壓小；以過(guò)電流的方式運(yùn)行。

2 電壓保護(hù)

用電設(shè)備只有在一定額定電壓范圍內(nèi)才能正常運(yùn)行，但是過(guò)高的電壓或者是過(guò)低的電壓將增加故障的發(fā)生率，為此，在對(duì)電氣控制回路設(shè)計(jì)當(dāng)中要首先考慮到這幾方面內(nèi)容。

2.1 過(guò)壓保護(hù)

電動(dòng)機(jī)在持續(xù)不斷的運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)楣收蠒?huì)出現(xiàn)停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，最終會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的突然停止，如果能將電源及時(shí)恢復(fù)到正常狀態(tài)，則能夠自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，但是此過(guò)程會(huì)使故障的發(fā)生幾率增加，在產(chǎn)生負(fù)荷以后將引發(fā)火災(zāi)，而安裝一個(gè)防止電壓恢復(fù)的電氣傳動(dòng)自動(dòng)啟動(dòng)裝置保護(hù)就被稱(chēng)為失壓保護(hù)。

在各項(xiàng)生產(chǎn)當(dāng)中，電氣設(shè)備的主回路與控制回路都能夠通過(guò)接觸器按鈕對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或停止進(jìn)行控制，這時(shí)，控制回路中的自鎖環(huán)節(jié)就失去了電壓的保護(hù)功能。

2.2 欠電壓保護(hù)

供電系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)電壓降低的情況，用電設(shè)備如果在欠電壓下依然能夠穩(wěn)定運(yùn)行，在負(fù)載保持不變的情況下，因?yàn)轭~定電壓出現(xiàn)降低，就會(huì)使線(xiàn)路中的電流增大，進(jìn)而造成熔斷器、過(guò)電流繼電器等一直在欠電壓狀態(tài)下運(yùn)行，對(duì)產(chǎn)品的工藝指標(biāo)造成了較大影響，使設(shè)備突然停止生產(chǎn)，控制回路中的接觸器、繼電器不會(huì)發(fā)生可靠的吸合接觸，而觸頭的噪聲將非常大，線(xiàn)圈電流也會(huì)相繼增大，觸點(diǎn)溫度會(huì)升高，使電動(dòng)機(jī)燒毀。如果供電系統(tǒng)電壓下降到額定電壓的60%，控制回路將自動(dòng)將主回路切除，使設(shè)備停止工作，這一過(guò)程就被稱(chēng)為失電保護(hù)。欠電壓保護(hù)在電壓繼電器基礎(chǔ)上能夠正常運(yùn)行，其線(xiàn)圈在接通了電源以后能夠順利實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，接觸點(diǎn)最開(kāi)始將以串聯(lián)形式接在控制回路中，如果供電電壓出現(xiàn)下降，觸點(diǎn)將得以釋放，將控制回路切斷，這就實(shí)現(xiàn)了欠電壓保護(hù)。

3 結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)在加速開(kāi)展當(dāng)中，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，各種機(jī)械設(shè)備使用的較為廣泛，電氣控制系統(tǒng)不僅要滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)要求，還需要對(duì)線(xiàn)路保護(hù)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。生產(chǎn)中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，將對(duì)電氣系統(tǒng)造成較大影響，比如，電流會(huì)突然增大、電壓頻率也會(huì)在此基礎(chǔ)上這是因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生不可預(yù)知的故障或者事故，致使電流無(wú)故增大，電壓頻率升高，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成了破壞。

在電氣控制保護(hù)當(dāng)中，具體選擇哪種保護(hù)方式要結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況，主電路中有熔斷器，在控制回路中也設(shè)置了熔斷器，并將其作為了短路保護(hù)單元，熱繼電器的功能是用于過(guò)載保護(hù)，過(guò)流節(jié)電器則可以被當(dāng)成電流保護(hù)，在電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)路保護(hù)控制中，可以設(shè)計(jì)連鎖保護(hù)，進(jìn)而確保保護(hù)電氣與生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行能夠更加穩(wěn)定。

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