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(yùn)站轉(zhuǎn)入主運(yùn)渣皮帶運(yùn)往水渣堆場(chǎng)，作為水渣運(yùn)送的膠皮帶共有4條。以下就皮帶機(jī)電機(jī)電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)的繼電器線圈不釋放故障為例，進(jìn)行分析和探討。 

1、皮帶機(jī)的電氣控制系統(tǒng) 

1.1 皮帶機(jī)電氣控制系統(tǒng)原理 

皮帶機(jī)電氣控制原理圖如圖1所示：

 
圖1 皮帶機(jī)電控原理圖

由原理圖可知：當(dāng)繼電器K12．K13線圈閉合時(shí)，皮帶電機(jī)主接觸器K1l線圈才能吸合，皮帶運(yùn)行，反之當(dāng)繼電器K12或K13線圈釋放時(shí)，皮帶電機(jī)主接觸器K1l線圈失電釋放，皮帶停運(yùn)。 

1.2 皮帶機(jī)電氣控制工作狀況 

一條皮帶機(jī)長(zhǎng)度80米左右，每間隔20米，在皮帶左右各安裝一個(gè)拉繩開(kāi)關(guān)，用于操作工在緊急情況下及時(shí)停止皮帶運(yùn)行。急停開(kāi)關(guān)，圖1中拉繩開(kāi)關(guān)B11-B18、緊急開(kāi)關(guān)S11、S12則安裝在現(xiàn)場(chǎng)皮帶兩端轉(zhuǎn)運(yùn)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(chǎng)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)拉繩開(kāi)關(guān)B11-B18、緊急開(kāi)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(jī)運(yùn)行時(shí)，斷開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)緊急開(kāi)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(yùn)。但是當(dāng)繼電器K12和K13同時(shí)得電吸合時(shí)，斷開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)皮帶左邊拉繩開(kāi)關(guān)B11—B14中的任何一個(gè)，繼電器K12線圈不能釋放，或斷開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)皮帶右邊拉繩開(kāi)關(guān)B15一B18中的任何一個(gè)時(shí)，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(yùn)，顯然這是不符合安全生產(chǎn)的要求，沒(méi)有起到緊急情況下拉斷拉繩開(kāi)關(guān)使皮帶迅速停止避免突發(fā)的安全與設(shè)備事故，達(dá)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)拉繩開(kāi)關(guān)，緊急開(kāi)關(guān)連接到控制柜火線上，并且正常工作時(shí)，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(zhǎng)度越長(zhǎng)，或同入的電源電流越大，所產(chǎn)生感應(yīng)電壓就會(huì)越高。正因?yàn)槠C(jī)控制繼電器的電纜過(guò)長(zhǎng)．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?。€圈吸合后的維持電壓也較低。 

通?？山?jīng)過(guò)測(cè)量來(lái)判斷是否存在感應(yīng)電壓。斷開(kāi)左邊拉繩開(kāi)關(guān)，理論上講，在確定電纜絕緣正常的情況下。用萬(wàn)用表測(cè)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(cè)量到的電壓值是感應(yīng)所致。實(shí)際工作時(shí)，在斷開(kāi)左邊拉繩開(kāi)關(guān)后．測(cè)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(shuō)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(shí)，繼電器才會(huì)釋放。同樣，繼電器K12、K13都吸合時(shí)，斷開(kāi)右邊拉繩開(kāi)關(guān)。測(cè)量繼電器K13線圈兩端電壓也達(dá)到150V左右。線圈仍然不會(huì)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(chǔ)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(shí)。它總是力圖維持其原有狀態(tài)，阻礙電流的增加或減少。對(duì)于繼電器K12、K13線圈，具有一定的電感量。在拉斷拉繩開(kāi)關(guān)的瞬間，線圈中的突變電流會(huì)產(chǎn)生較大的反電動(dòng)勢(shì)瞬變電壓。瞬變電壓值大于繼電器的釋放電壓時(shí)，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(duì)現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)電壓產(chǎn)生的實(shí)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(yīng)電壓，但雙絞線電纜的價(jià)格是普通控制電纜的2—4倍。第二：在設(shè)計(jì)電器控制布線時(shí)，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(jì)不同相序的電流在同一個(gè)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(gè)適當(dāng)?shù)?/span>電阻，通?？梢匀【€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(duì)于瞬變電壓的產(chǎn)生?？刹扇〈胧┘右砸种?。可以給K12、K13線圈各提供一個(gè)能量釋放通路，使其儲(chǔ)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(shí)施時(shí)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(shí)電阻R要消耗一定功率，R、C的元件參數(shù)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)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?yàn)閴好綦娮枵９ぷ鲿r(shí)．電阻非常大．功耗幾乎為零。而在電路斷開(kāi)時(shí)。又能把過(guò)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(shí)，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(yǔ) 

綜上所述，zui簡(jiǎn)單的辦法就是在繼電器K12、K13線圈兩端各并聯(lián)一個(gè)電阻R。即能夠消除感應(yīng)電。也能抑制瞬變電壓。在實(shí)際處理皮帶機(jī)繼電器不釋放故障中采用此方法，取得滿意的效果。通過(guò)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(jìn)提供一些成功經(jīng)驗(yàn)。(end)