電壓繼電器

1.結(jié)構(gòu)和原理

電磁式電壓繼電器分為凸出式固定結(jié)構(gòu)，凸出式插拔式結(jié)構(gòu)，嵌入式插拔結(jié)構(gòu)等，并有透明的塑料外罩，可以觀察繼電器的整定值和規(guī)格等。

電磁式電壓繼電器磁系統(tǒng)有兩個(gè)線圈，線圈出頭接在底座端子上，用戶可以根據(jù)需要串并聯(lián)，因而可使繼電器整定范圍變化一倍。

電磁式電壓繼電器銘牌的刻度值及額定值對(duì)于電流繼電器是線圈串聯(lián)時(shí)的電流(以A為單位)，對(duì)于電壓繼電器是線圈并聯(lián)時(shí)的電壓(以V為單位)。轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤上的指針，以改變游絲的反作用力矩從而可以改變繼電器的動(dòng)作值。

電磁式電壓繼電器的動(dòng)作：對(duì)于過電流(壓)繼電器，電流(壓)升至整定值或大于整定值時(shí)，繼電器就動(dòng)作，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。當(dāng)電流(壓)降低到0.8倍整定值時(shí)，繼電器就返回，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，對(duì)于低電壓繼電器，當(dāng)電壓降低到整定電壓時(shí)，繼電器就動(dòng)作，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。

2.技術(shù)要求

1. 繼電器額定電壓、整定范圍、功率消耗、返回系數(shù)。

2. 動(dòng)作值極限誤差：在基準(zhǔn)條件下，繼電器各整定值極限誤差不超過±6%。

3. 動(dòng)作值一致性：在基準(zhǔn)條件下，繼電器動(dòng)作值的一致性不超過6 %整定值。

4. 溫度變化引起的變差：在標(biāo)稱極限溫度下，動(dòng)作電壓的變差不超過±5%整定值。

5. 動(dòng)作時(shí)間：在1.1倍實(shí)測(cè)動(dòng)作值時(shí)，過電壓繼電器的動(dòng)作時(shí)間不大于0.12 s（對(duì)DY-32～34/60C不大于0.15 s）；在2倍實(shí)測(cè)動(dòng)作值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.04 s（對(duì)DY-32～34/60C不大于0.06 s）；低電壓繼電器在0.5倍實(shí)測(cè)動(dòng)作值時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于0.15s。

6. 熱性能：當(dāng)周圍環(huán)境溫度為40℃時(shí)，繼電器能在長期允許電壓（見表1）下工作，無絕緣和其它元件損壞，其線圈溫升不超過65℃。

7. 過載能力：當(dāng)繼電器的線圈并聯(lián)時(shí)，在最小整定值處，使電壓均勻地自1.05倍整定電壓升至2.2倍整定電壓時(shí)，繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)不應(yīng)有不能工作的抖動(dòng)。

8. 絕緣性能

a. 絕緣電阻不小于300MΩ。

b. 介質(zhì)強(qiáng)度

繼電器各導(dǎo)電電路連在一起與外露的非帶電金屬部分及外殼之間，能承受2kV（有效值）、50Hz的交流電壓歷時(shí)1min的試驗(yàn)，而無絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。

9. 動(dòng)作可靠性

a. 在動(dòng)作電壓或返回電壓下，繼電器動(dòng)作過程中的可動(dòng)系統(tǒng)不應(yīng)停滯在中間位置。

b. 當(dāng)對(duì)線圈突然施加1.75倍的整定電壓激勵(lì)量時(shí)，其動(dòng)合觸點(diǎn)應(yīng)無抖動(dòng)地閉合。

c. 當(dāng)無外來碰撞和振動(dòng)，繼電器的整定值整定在銘牌中部（或大于中部整定值）時(shí)，過電壓繼電器激勵(lì)量為整定電壓的0.6倍，繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)應(yīng)可靠地閉合，動(dòng)合觸點(diǎn)應(yīng)可靠地?cái)嚅_；低電壓繼電器激勵(lì)量不低于整定電壓的1.5倍，繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)應(yīng)可靠地?cái)嚅_，在0.6倍的整定電壓（或更低）時(shí)，繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)應(yīng)可靠地閉合。

10. 觸點(diǎn)性能

a. 觸點(diǎn)斷開容量：在直流有感（τ= 5ms）回路，U≤250V，I≤2A，為50W；在交流（cosφ=0.4）回路，U≤250V，I≤2A，為250VA。

b. 電壽命：5×10次。

c. 機(jī)械壽命為10次。

3.調(diào)試方法

1. 繼電器在使用前應(yīng)檢查有無在運(yùn)輸中產(chǎn)生的損壞，即將繼電器整定在第一整定點(diǎn)上，用手將可動(dòng)系統(tǒng)往磁極方向轉(zhuǎn)動(dòng)，然后放開，可動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)回到原來位置，直到止擋。

2. 繼電器重新調(diào)整時(shí)，必須保證：

a. 可動(dòng)系統(tǒng)的軸向活動(dòng)量在0.15～0.25mm之間；

b. 動(dòng)片和磁極間的氣隙應(yīng)均勻，在任何動(dòng)作情況下，動(dòng)片和磁極不應(yīng)相碰；

c. 在動(dòng)作過程中，可動(dòng)系統(tǒng)不得停滯在中間位置；

d. 當(dāng)指針由第一刻度旋向最大刻度時(shí)，游絲各圈不得相碰；

e. 當(dāng)觸點(diǎn)在打開位置時(shí)，動(dòng)靜觸點(diǎn)間總氣隙不小于1.5mm；

f. 靜觸點(diǎn)片和限制片間的間隙為0.1mm～0.3mm。

3. 繼電器最小整定值的調(diào)整，主要是改變游絲的反作用力的大小，最大整定值的調(diào)整主要是改變動(dòng)片和磁極間的氣隙等。

從形態(tài)上，可分為：電磁式電壓繼電器和靜態(tài)電壓繼電器（集成電路電壓繼電器）。

從結(jié)構(gòu)類型，可分為：凸出式固定結(jié)構(gòu)、凸出式插拔式結(jié)構(gòu)、嵌入式插拔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)等。

從電壓動(dòng)作類型，可分為：過電壓繼電器和低電壓（欠壓）繼電器。

從使用方式，可分為：有輔源和無輔助源電壓繼電器。

除此以外，常見的還有直流電壓繼電器、三相電壓繼電器、負(fù)序電壓繼電器、帶延時(shí)功能的電壓繼電器等。

1.結(jié)構(gòu)和原理

靜態(tài)電壓繼電器分為凸出式固定結(jié)構(gòu)，凸出式插拔式結(jié)構(gòu)，嵌入式插拔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)等，并有透明的塑料外罩（導(dǎo)軌式為全封閉式)，用薄碼進(jìn)行整定。

當(dāng)被測(cè)量的交流電壓經(jīng)隔離變壓器降壓后得到與被測(cè)電壓成正比的電壓Ui，經(jīng)整定后進(jìn)行整流，整流后脈沖電壓經(jīng)濾波器濾波，得到與Ui成正比的直流電壓Uo，在電平檢測(cè)中Uo與直流參考電壓Ue進(jìn)行比較，若直流電壓 Uo 高于參考電壓，電平檢測(cè)器輸出正信號(hào)，驅(qū)動(dòng)出口繼電器，則本繼電器處于動(dòng)作狀態(tài)。反之，不論是過電壓繼電器或是低電壓繼電器，若直流電壓 Uo 低于參考電壓Ue，電平檢測(cè)器輸出負(fù)信號(hào)，本繼電器處于不動(dòng)作狀態(tài)。

2.主要技術(shù)參數(shù)

1、輔助電源：AC/DC85-265V

2、過載能力：交流回路允許長期接通1.2倍額定值。

3、電壓整定范圍:

有輔源（0.1-99.9V，40-450V）

無輔源（19-130V，85-265V，180-440V）

4、功率消耗：交流回路功耗小于1VA(交流額定值100V時(shí))

5、整定誤差

a、在整定范圍內(nèi)，整定平均誤差的絕對(duì)值不大于3%，平均誤差=(5次測(cè)量平均值-整定值)/整定值×100%。

b、在基準(zhǔn)條件下，同一整定值上測(cè)量的5次動(dòng)作值的最大值和最小值應(yīng)不大于的4%。

c、在-10℃~50℃的溫度下，任一整定點(diǎn)誤差的絕對(duì)值應(yīng)不大于整定值的4%。

d、在輔助電壓80~110%變化范圍內(nèi)，任一整定值整定誤差的絕對(duì)值應(yīng)不大于4%。

6、動(dòng)作時(shí)間

a、過電壓繼電器：1.2倍整定值的動(dòng)作時(shí)間不大于25ms；2倍整定值的動(dòng)作時(shí)間不大于20ms；

b、低電壓繼電器：0.5倍整定值的動(dòng)作時(shí)間不大于20m。

7、返回系數(shù)

a、過電壓繼電器返回系數(shù)為0.85~0.95；

b、低電壓繼電器返回系數(shù)為1.02~1.12；

8、返回時(shí)間：不大于27ms。

3.靜態(tài)有源電壓繼電器

靜態(tài)有源電壓繼電器用于發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)和輸電線路保護(hù)裝置中，作為過電壓保護(hù)或低電壓閉鎖的啟動(dòng)元件。本繼電器為集成電路靜態(tài)型繼電器，精度高、功耗小、動(dòng)作時(shí)間短、返回系數(shù)高、整定直觀方便、范圍寬，且作為低電壓繼電器使用無抖動(dòng)現(xiàn)象。有輔源電壓繼電器，輔助電源采用開關(guān)電源變換，85-265V交直流通用，工作范圍大，從1-450V均能可靠工作。

4.靜態(tài)無源電壓繼電器

電壓繼電器用于發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電線的繼電保護(hù)裝置中，作為過電壓保護(hù)或低電壓閉鎖的啟動(dòng)元件。本繼電器為集成電路靜態(tài)型繼電器，精度高、功耗小、動(dòng)作時(shí)間短、返回系數(shù)高、整定直觀方便、范圍寬，且作為低電壓繼電器使用無抖動(dòng)現(xiàn)象。無源電壓繼電器則無需直流輔助電源，采用撥碼開關(guān)整定電壓值，用數(shù)字倍率開關(guān)切換，改變后無需校驗(yàn)。均可完全可以替代電磁型電壓繼電器。無源電壓繼電器分別采用凸出式固定結(jié)構(gòu)、凸出式插拔結(jié)構(gòu)(JK-1、JK-1Q)、嵌入式插拔結(jié)構(gòu)(A11K、A11H、A11Q)殼體。

電壓繼電器是輸入量、特性量為電壓的量度繼電器，分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。前者由于電壓值增加達(dá)到整定值而動(dòng)作，然后處于動(dòng)后狀態(tài)；后者由于電壓值減少達(dá)到整定值而動(dòng)作，然后處于釋放狀態(tài)。電壓繼電器有電磁型、晶體管型。

電磁型電壓繼電器原理及結(jié)構(gòu)如圖1所示，當(dāng)電壓達(dá)到整定值時(shí)，鐵芯將舌片吸合，繼電器動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合或斷開，控制電路通斷。晶體管型電壓繼電器由電壓形成回路、整流濾波回路、比較回路、執(zhí)行回路和輸出回路組成。感應(yīng)型過流繼電器具有感應(yīng)機(jī)構(gòu)和電磁機(jī)構(gòu)。

感應(yīng)機(jī)構(gòu)如圖2，輸入電流產(chǎn)生的磁通分為Ф_j1、Ф_j2兩部分。Φ_j1通過短路環(huán)，在其中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E_d和感應(yīng)電流I_d，感應(yīng)電流I_d又產(chǎn)生磁通Φ_do此Φ_d與Φ_j1合成磁通Φ₁;Φ_d與Φ_j2合成磁通Φ₂，Φ₁與Φ₂的相位差為

一、繼電器（relay）的工作原理和特性

當(dāng)輸入量(如電壓、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。

繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

1、電磁繼電器的工作原理和特性

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。

2、熱敏干簧繼電器的工作原理和特性

熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測(cè)和控制溫度的新型熱敏開關(guān)。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵(lì)磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。

3、固態(tài)繼電器（SSR）的工作原理和特性

固態(tài)繼電器是一種兩個(gè)接線端為輸入端，另兩個(gè)接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離。

固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。