時(shí)間繼電器在建筑電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

李新

摘 要：時(shí)間繼電器在電路中起著控制時(shí)間的作用。按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型與斷電延時(shí)型兩種。兩臺(tái)排水泵一用一備的控制。兩臺(tái)補(bǔ)壓泵一用一備自動(dòng)輪換的控制。

關(guān)鍵詞：時(shí)間繼電器；電氣控制；排水泵；補(bǔ)壓泵

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216（2018）05B-0045-02

時(shí)間繼電器在建筑電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛，兩臺(tái)排水泵一用一備的控制，給水泵控制，消防泵控制等都是用時(shí)間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)繼電器的感受部分接受到外界信號(hào)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才使執(zhí)行部分運(yùn)作，這類繼電器稱為時(shí)間繼電器。時(shí)間繼電器在電路中起著控制時(shí)間的作用。按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型與斷電延時(shí)型兩種。空氣阻尼式時(shí)間繼電器又稱氣囊式時(shí)間繼電器。它是利用空氣阻尼的原理來(lái)獲得延時(shí)的。它由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和延時(shí)機(jī)構(gòu)三部分組成?？諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器使用非常靈活方便，在實(shí)際中得到了廣泛的使用。

現(xiàn)以JS7-A型通電延時(shí)空氣阻尼式時(shí)間繼電器說(shuō)明其原理。當(dāng)電磁鐵線圈通電后，銜鐵吸合，其上支桿使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。此時(shí)，由于活塞桿不受銜鐵的壓力而在彈簧的作用下開始帶動(dòng)活塞和橡皮膜上移。橡皮膜緊壓活塞肩部，將空氣室分成上下兩個(gè)互不通氣氣室，由于下方氣室中的空氣受氣孔處的調(diào)節(jié)螺釘?shù)淖璧K，外界空氣補(bǔ)充緩慢，而上方氣室與大氣相通，因此，在橡皮膜上、下方空氣室存在著一定的壓力差，阻礙活塞及活塞桿上移，使其上移緩慢。當(dāng)活塞桿上升至終端位置時(shí)，支桿傾斜，使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)通電延時(shí)。當(dāng)線圈斷電時(shí)，銜鐵在復(fù)位彈簧的作用下，將活塞迅速推至最下端。因活塞被向下推至最下端，橡皮膜下方氣室空氣通過(guò)橡皮膜與活塞肩部的氣隙經(jīng)上氣室排掉，活塞桿迅速?gòu)?fù)位，支桿復(fù)位，因而觸頭也迅速?gòu)?fù)位，無(wú)延時(shí)作用。調(diào)節(jié)進(jìn)氣孔處的調(diào)節(jié)螺釘，就可以調(diào)整延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。這種時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，延時(shí)范圍大，不受電源、電壓及頻率波動(dòng)的影響。

下面以兩臺(tái)排水泵一用一備的控制為例，來(lái)說(shuō)明時(shí)間繼電器的作用，其主電路為斷路器QF1、接觸器KM1控制1號(hào)排水泵電動(dòng)機(jī)，斷路器QF2、接觸器KM2控制2號(hào)排水泵電動(dòng)機(jī)。在本控制電路中，兩臺(tái)排水泵的工作方式由轉(zhuǎn)換開關(guān)SAC控制，SAC共有三個(gè)檔位，即1號(hào)用2號(hào)備用、手動(dòng)、2號(hào)用1號(hào)備用。

手動(dòng)控制：SAC置于手動(dòng)位置，該檔位主要是在水泵檢修時(shí)使用。當(dāng)SAC在手動(dòng)位置時(shí)，控制電路接通，按鈕SB1和SB2控制KM1的通電和斷電，即控制1號(hào)泵的起停，而2號(hào)泵的起停由按鈕SB4和SB3控制。此時(shí)，兩臺(tái)水泵的控制分別是獨(dú)立的，相互沒(méi)有影響，當(dāng)排水量過(guò)大時(shí)，也可以在此位置同時(shí)將兩臺(tái)水泵起動(dòng)。

自動(dòng)控制：控制電路的自動(dòng)控制分為1號(hào)泵控制電路和2號(hào)泵控制電路，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SAC分1號(hào)用2號(hào)備用和2號(hào)用1號(hào)備用兩個(gè)檔位控制，這兩個(gè)位置的工作原理相似，下面分析SAC位于1號(hào)用2號(hào)備用位置時(shí)的工作原理。SL1、SL2是液位器的下限和上限開關(guān)，用于控制排水泵的起停，以實(shí)現(xiàn)高位起泵、低位停泵的控制要求。1號(hào)泵的起動(dòng)與停止設(shè)SAC位于1號(hào)用2號(hào)用備用位置，此時(shí)SAC的觸頭將控制電路接通。如果集水池內(nèi)的水位升高，達(dá)到需要排水的水位時(shí)，液位器SL1閉合，使中間繼電器KA3通電吸合并自鎖，其常開觸頭閉合，即電路接通，所以，接觸器KM1通電吸合，1號(hào)泵起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)水泵將集水池中的水排完，低水位液位器SL2斷開，使繼電器KA3斷電釋放，其常開觸頭復(fù)位，使電路斷開，因此接觸器KM1斷電釋放，使1號(hào)泵斷電停轉(zhuǎn)。2號(hào)備用泵的自投。由上面分析知，在1號(hào)泵排水時(shí)，SAC是位于1號(hào)用2號(hào)備用位置，繼電器KA3是處在通電工作狀態(tài)，電路也是接通的，為KM2通電做好準(zhǔn)備，即為2號(hào)備用泵的自投做好準(zhǔn)備。當(dāng)1號(hào)泵發(fā)生故障使KM1調(diào)閘而斷電釋放，KM1的常閉觸頭使電路接通，時(shí)間繼電器KT2通電吸合，經(jīng)延時(shí)后，KT2的常開延時(shí)閉合觸頭閉合，使接觸器KM2通電吸合，2號(hào)泵起動(dòng)，投入運(yùn)行。轉(zhuǎn)換開關(guān)SAC位于2號(hào)用1號(hào)備用位置的工作過(guò)程與SAC位于1號(hào)用2號(hào)備用位置相似。當(dāng)1號(hào)泵運(yùn)行排水時(shí)，由于此時(shí)繼電器KA3是處于通電狀態(tài)，接觸器KM1也是處在通電狀態(tài)，KM1的常開觸頭使電路接通。在控制電路中，設(shè)置繼電器KA4的常開觸頭并于液位器SL1兩端的目的是，如果SL2出現(xiàn)問(wèn)題，那么，當(dāng)集水池水位到達(dá)起泵水位時(shí)，KA3不能通電，排水泵無(wú)法起動(dòng)，水位繼續(xù)上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)溢流水位后，液位器SL3會(huì)接通，使繼電器KA4通電吸合，由于KA4的常開觸頭并于SL1兩端，因此，KA3就能通電，使排水泵起動(dòng)進(jìn)行排水。同時(shí)，溢流水位指示燈HLY3亮，并使警鈴發(fā)出報(bào)警響聲。當(dāng)水位低于溢流水位后，LS3斷開，使溢流水位指示燈HLY3熄滅，KA4斷電釋放，報(bào)警切除?？刂齐娐分械囊何黄?，可選用干簧式或浮球式液位器。當(dāng)選用一個(gè)浮球式液位器控制兩個(gè)水位時(shí)，可將該浮球接入控制電路的1和5之間，3號(hào)端不接線。當(dāng)采用干簧式液位器時(shí)，液位器SL3必須設(shè)上限扎頭，以防止水位超過(guò)溢流水位后，繼電器KA4會(huì)斷電，自動(dòng)停止報(bào)警。

再以補(bǔ)壓泵的電氣控制為例來(lái)說(shuō)明時(shí)間繼電器的作用。補(bǔ)壓泵的作用是維持消防水路管網(wǎng)的壓力，使其始終保持在一定的范圍內(nèi)。兩臺(tái)補(bǔ)壓泵一用一備自動(dòng)輪換工作的主電路與兩臺(tái)排水泵一用一備的主電路相同。該控制電路有三種控制方式，由置換開關(guān)SAC控制，即自動(dòng)、手動(dòng)、零位。設(shè)SAC位于自動(dòng)位置，接通斷路器后，電源指示燈HW和兩個(gè)補(bǔ)壓泵的停泵指示燈HLG1、HLG2通電發(fā)亮。當(dāng)水管中的水壓低于要求值時(shí)，壓力表SP的觸頭使電路接通，繼電器KA4通電吸合，由于SAC在自動(dòng)位置時(shí)，其控制觸頭接通，所以，接觸器KM1通電吸合，1號(hào)補(bǔ)壓泵起動(dòng)運(yùn)行。同時(shí)，時(shí)間繼電器KT1也通電，其瞬動(dòng)觸頭閉合自鎖。延動(dòng)觸頭開始延時(shí)。當(dāng)KT1延時(shí)時(shí)間到，其常開延時(shí)閉合觸頭閉合，使繼電器KA3通電吸合并自鎖，為下次再需運(yùn)行時(shí)2號(hào)水泵接觸器KM2通電做好準(zhǔn)備。KA3的常閉觸頭斷開，但由于KT1的瞬動(dòng)觸頭使電路仍然接通，所以，KM1依然處在通電狀態(tài)，1號(hào)泵繼續(xù)運(yùn)行。KA3的常開觸頭閉合，由于此時(shí)KM1處在通電狀態(tài)，因此，KM2處在等待通電狀態(tài)。當(dāng)水管中的水壓上升到規(guī)定的要求時(shí)，SP使電路接通，KA5通電吸合，KA4斷電釋放，使KM1和KT1也同時(shí)斷電釋放，1號(hào)泵停轉(zhuǎn)。此時(shí)，KA3仍然保持通電狀態(tài)。當(dāng)水管中的水壓第二次降低到要求值時(shí)，SP又使KA4通電，其常開觸頭閉合，由于KA3保持通電，所以，這次是KM2通電吸合，使2號(hào)泵通電起動(dòng)。同時(shí)，時(shí)間繼電器KT2通電，其瞬動(dòng)觸頭閉合自鎖。當(dāng)KT2的延時(shí)時(shí)間到，其常閉延時(shí)斷開觸頭斷開，使KA3斷電釋放，雖然電路斷開，但KM2不能斷電，致使KM1不會(huì)通電。當(dāng)水壓上升使SP動(dòng)作，KA5又重新通電，KA4斷電，使KM2、KT2斷電釋放，2號(hào)泵停轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谌涡枰脝?dòng)時(shí)，又重新開始，1號(hào)泵工作，以后如此循環(huán)，兩泵輪流工作。如果1號(hào)泵在運(yùn)行期間發(fā)生故障使接觸器KM1跳閘，則其常閉觸頭使電路接通，由于KA4已經(jīng)通電吸合，KM2能否通電，就取決于繼電器KA3是否吸合。而KA3的通電取決于1號(hào)泵發(fā)生故障時(shí)，已經(jīng)運(yùn)行多長(zhǎng)的時(shí)間，以及時(shí)間繼電器KT1的延時(shí)是否完成。如果延時(shí)時(shí)間不到，則等待其延時(shí)完成。如果延時(shí)時(shí)間已到，由于KT1已吸合，KA3也會(huì)處在通電吸合狀態(tài)，則2號(hào)泵接觸器KM2就會(huì)通電吸合，2號(hào)泵投入運(yùn)轉(zhuǎn)，起到備用泵的作用。 2號(hào)泵運(yùn)行時(shí)，此時(shí)1號(hào)泵便是備用泵。當(dāng)2號(hào)泵運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，1號(hào)泵投入運(yùn)行的控制過(guò)程與上述1號(hào)泵故障2號(hào)泵備用投入的控制過(guò)程相同。

總之，我們可以從兩臺(tái)排水泵一用一備的控制， 兩臺(tái)補(bǔ)壓泵一用一備自動(dòng)輪換的控制來(lái)說(shuō)明時(shí)間繼電器的作用 ，當(dāng)時(shí)間繼電器與中間繼電器合理配合使用時(shí)，就能夠產(chǎn)生各種變化方式，滿足生產(chǎn)工藝的不同需求，以適應(yīng)現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。

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