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繼電器線圈不釋放的故障分析與處理
閱讀：995 發(fā)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(tǒng)是高爐生產(chǎn)中的重要一環(huán)，它將煉鐵產(chǎn)生的火渣變?yōu)樗?，?jīng)轉(zhuǎn)運站轉(zhuǎn)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(tǒng)出現(xiàn)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(tǒng)
1.1 皮帶機電氣控制系統(tǒng)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(dāng)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(dāng)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(guān)，用于操作工在緊急情況下及時停止皮帶運行。急停開關(guān)，圖1中拉繩開關(guān)B11-B18、緊急開關(guān)S11、S12則安裝在現(xiàn)場皮帶兩端轉(zhuǎn)運站內(nèi)，其余的元件均安裝在主控樓控制柜內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)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(nèi)取電源L（即控制火線），經(jīng)過現(xiàn)場拉繩開關(guān)B11-B18、緊急開關(guān)，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(nèi)。
2、故障現(xiàn)象
皮帶機運行時，斷開現(xiàn)場緊急開關(guān)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(dāng)繼電器K12和K13同時得電吸合時，斷開現(xiàn)場皮帶左邊拉繩開關(guān)B11—B14中的任何一個，繼電器K12線圈不能釋放，或斷開現(xiàn)場皮帶右邊拉繩開關(guān)B15一B18中的任何一個時，繼電器K13線圈也不能釋放，從而導(dǎo)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(chǎn)的要求，沒有起到緊急情況下拉斷拉繩開關(guān)使皮帶迅速停止避免突發(fā)的安全與設(shè)備事故，達到保障人身與設(shè)備安全的目的。
3、原因分析與判斷
3.1 感應(yīng)電壓的原因
根據(jù)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(jīng)過現(xiàn)場拉繩開關(guān)，緊急開關(guān)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(tài)。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(chǎn)生電容效應(yīng)，便容易在不帶電的線芯上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而且電纜長度越長，或同入的電源電流越大，所產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)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?？山?jīng)過測量來判斷是否存在感應(yīng)電壓。斷開左邊拉繩開關(guān)，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(yīng)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(yīng)所致。實際工作時，在斷開左邊拉繩開關(guān)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(shù)參數(shù)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(dāng)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(guān)。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(jù)愣次定律可知。線圈從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)時。它總是力圖維持其原有狀態(tài)，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(guān)的瞬間，線圈中的突變電流會產(chǎn)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(yīng)電壓的消除
針對現(xiàn)場感應(yīng)電壓產(chǎn)生的實際情況。我們可采取以下措施：*?？刂苹芈冯娎|可使用雙絞線電纜，避免電纜平行排列，從而消除感應(yīng)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(shè)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(yīng)；或者設(shè)計不同相序的電流在同一個電纜中布線，消除感應(yīng)電壓。第三：在繼電器線圈上并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)?/span>電阻，通常可以取線圈電阻值的2—4倍，以吸收感應(yīng)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(chǎn)生?？刹扇〈胧┘右砸种啤？梢越oK12、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(jù)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(shù)可以通過簡單的計算選取。
另外也可采取在線圈兩端并聯(lián)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(nèi)。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(jié) 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(lián)一個電阻R。即能夠消除感應(yīng)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(tǒng)中，合理的設(shè)備選型，正確的布線方式是非常重要的。在此加以整理、總結(jié)，為同類設(shè)備的改進提供一些成功經(jīng)驗。(end)