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繼電器線圈不釋放的故障分析與處理
閱讀：1009 發布時間：2014-12-16繼電器線圈不釋放的故障分析與處理
煉鐵廠2200立方米高爐1NBA渣處理系統是高爐生產中的重要一環，它將煉鐵產生的火渣變為水渣，經轉運站轉入主運渣皮帶運往水渣堆場，作為水渣運送的膠皮帶共有4條。以下就皮帶機電機電氣控制系統出現的繼電器線圈不釋放故障為例，進行分析和探討。
1、皮帶機的電氣控制系統
1.1 皮帶機電氣控制系統原理
皮帶機電氣控制原理圖如圖1所示：
圖1 皮帶機電控原理圖
由原理圖可知：當繼電器K12．K13線圈閉合時，皮帶電機主接觸器K1l線圈才能吸合，皮帶運行，反之當繼電器K12或K13線圈釋放時，皮帶電機主接觸器K1l線圈失電釋放，皮帶停運。
1.2 皮帶機電氣控制工作狀況
一條皮帶機長度80米左右，每間隔20米，在皮帶左右各安裝一個拉繩開關，用于操作工在緊急情況下及時停止皮帶運行。急停開關，圖1中拉繩開關B11-B18、緊急開關S11、S12則安裝在現場皮帶兩端轉運站內，其余的元件均安裝在主控樓控制柜內，生產現場與控制柜之間間隔約350米。接觸器和繼電器的線圈工作電壓為交流220V。繼電器K12、K13線圈控制火線使用一根KVVR4＊1．5控制電纜的其中三根電纜，用于從控制柜內取電源L（即控制火線），經過現場拉繩開關B11-B18、緊急開關，連接到K12、K13線圈上，繼電器K12、K13線圈的電源N取自控制柜內。
2、故障現象
皮帶機運行時，斷開現場緊急開關S11或S12，繼電器K12和K13線圈釋放，皮帶主接觸器K1l線圈釋放皮帶停運。但是當繼電器K12和K13同時得電吸合時，斷開現場皮帶左邊拉繩開關B11—B14中的任何一個，繼電器K12線圈不能釋放，或斷開現場皮帶右邊拉繩開關B15一B18中的任何一個時，繼電器K13線圈也不能釋放，從而導致皮帶主接觸器K1l線圈不能釋放，皮帶不能停運，顯然這是不符合安全生產的要求，沒有起到緊急情況下拉斷拉繩開關使皮帶迅速停止避免突發的安全與設備事故，達到保障人身與設備安全的目的。
3、原因分析與判斷
3.1 感應電壓的原因
根據改造前電氣控制原理圖可知，繼電器K12，K13的線圈，其中一端公共接零線（并接在控制柜零線上），另一端經過現場拉繩開關，緊急開關連接到控制柜火線上，并且正常工作時，繼電器K12、K13線圈一直處于閉合狀態。由于繼電器K12、K13線圈控制火線使用同一根普通的控制電纜，多芯電纜中只通入一相交流電電源，電纜線芯間平行排列，產生電容效應，便容易在不帶電的線芯上產生感應電壓，而且電纜長度越長，或同入的電源電流越大，所產生感應電壓就會越高。正因為皮帶機控制繼電器的電纜過長．所以考慮感應電的影響。繼電器K12、K13采用微型的繼電器，其釋放彈簧的拉力較小．線圈吸合后的維持電壓也較低。
通常可經過測量來判斷是否存在感應電壓。斷開左邊拉繩開關，理論上講，在確定電纜絕緣正常的情況下。用萬用表測量繼電器K12線圈兩端，電壓應為0V。如繼電器K12線圈兩端有電壓存在，可判斷測量到的電壓值是感應所致。實際工作時，在斷開左邊拉繩開關后．測量到繼電器K12線圈兩端有150V的電壓。而所使用的繼電器技術參數中說明：該繼電器釋放電壓小于30％線圈額定電壓，線圈額定電壓為220V，所以當電壓小于66．6V時，繼電器才會釋放。同樣，繼電器K12、K13都吸合時，斷開右邊拉繩開關。測量繼電器K13線圈兩端電壓也達到150V左右。線圈仍然不會釋放。
3.2 瞬變電壓的原因
由于電感元件一線圈。它是一種儲存能元件。根據愣次定律可知。線圈從一種狀態轉變為另一種狀態時。它總是力圖維持其原有狀態，阻礙電流的增加或減少。對于繼電器K12、K13線圈，具有一定的電感量。在拉斷拉繩開關的瞬間，線圈中的突變電流會產生較大的反電動勢瞬變電壓。瞬變電壓值大于繼電器的釋放電壓時，線圈便不能正常釋放。
4、消除措施
4.1 感應電壓的消除
針對現場感應電壓產生的實際情況。我們可采取以下措施：*。控制回路電纜可使用雙絞線電纜，避免電纜平行排列，從而消除感應電壓，但雙絞線電纜的價格是普通控制電纜的2—4倍。第二：在設計電器控制布線時，同一根電纜中，使電纜線芯中的電流方向各不相同。以此抵消感應；或者設計不同相序的電流在同一個電纜中布線，消除感應電壓。第三：在繼電器線圈上并聯一個適當的電阻，通常可以取線圈電阻值的2—4倍，以吸收感應電壓，接線方法如圖2（a）所示。
圖2 能量釋放電路接線圖
4.2 瞬變電壓的消除
對于瞬變電壓的產生。可采取措施加以抑制。可以給K12、K13線圈各提供一個能量釋放通路，使其儲存的能量在釋放回路中消耗掉。能量釋放電路可以由電阻、電容組成。具體實施時可根據不同的情況而略有不同。接線方法如圖2（a）（b），正常工作時電阻R要消耗一定功率，R、C的元件參數可以通過簡單的計算選取。
另外也可采取在線圈兩端并聯壓敏電阻的方法。因為壓敏電阻正常工作時．電阻非常大．功耗幾乎為零。而在電路斷開時。又能把過電壓限制在安全范圍內。其接線方式如圖3所示。選擇壓敏電阻時，要注意選擇壓敏電壓值和額定功率。
圖3 壓敏電阻接線圖
5、結 語
綜上所述，zui簡單的辦法就是在繼電器K12、K13線圈兩端各并聯一個電阻R。即能夠消除感應電。也能抑制瞬變電壓。在實際處理皮帶機繼電器不釋放故障中采用此方法，取得滿意的效果。通過分析可以看出。在電力系統中，合理的設備選型，正確的布線方式是非常重要的。在此加以整理、總結，為同類設備的改進提供一些成功經驗。(end)