一、继电器的选用
继电器是现代工业生产中不可缺少的自动化组件,它广泛地应用于工业、农业、国防和交通运输等各个部门,其品种多、用量大。因此,细致地了解各继电器的性能、参数和使用条件、正确地选择和使用继电器,是确保继电器及其被控制或保护对象可靠工作、正常运行的重要环节。
选用继电器的一般方法如下:
(1)根据被控制或保护对象(可以电量或非电量)的具体要求,确定采用的继电器的种类,并设计其继电一接点电路。
(2)确定控制和被控制电路的基本参数,如控制电路(继电器线圈电路)的线圈数量,电流种类,继电器动作、释放和工作状态的电流、电压或功率值以及它们的变化范围;被控制电路(继电一接点电路)的常开和常闭接点的数量,电路中的电流种类(直流或交流)及其大小,负载的电阻和电感量(即R和L值)等。
(3)根据控制和被控制电路对继电器的要求,在考虑使用寿命、工作制、使用条件、继电器各主要技术参数及重量和尺寸的基础上,从产品目录中选择合适的继电器。
二、继电器的常见故障及处理
继电器在使用过程中,由于各种原因,如产品质量不高、使用不当、维修不好等,常常发生各种各样的故障。对于电子继电器,因目前机车上所用种类还少,其故障及处理以及检查、试验具有自己的特点。在此,主要介绍有触点继电器的故障及处理。最常见的有以下几种:
(一)触头故障
1.由于触头的机械咬合(触头上形成的针状凸起与凹坑相互咬住)、熔焊或冷焊而产生无法断开的现象。
2.由于接触电阻变大和不稳定使电路无法正常接通的现象。
3.由于负载过大,或触头容量过小,或负载性质变化等引起触头无法分、合电路的故障。
4.由于电压过高,或触头开距变小而出现触头间隙重新击穿的故障。
5.由于电源频率过高,或触头间隙电容过大而产生无法准确开断电路的故障。
6.由于各种环境条件不满足要求而造成触头工作的失误。
7.由于没有采用熄弧装置或措施,或参数选用不当而造成触头磨损,或产生不必要的干扰。
(二)线圈故障
1.由于环境温度的变化(超过技术条件规定值)导致线圈温升超过允许值而引起线圈绝缘的损坏;由于潮湿而引起绝缘水平的严重降低;由于腐蚀而引起内部断线或匝间短路。
2.由于线圈电压超过110%额定电压而导致线圈损坏。
3.在使用维修时,可能由于工具的碰伤而使线圈绝缘损坏,或引起线折断。
4.由于线圈电压接错,如额定电压为110V的线圈接到220V的电源电压上,或将交流电压线圈接到同样等级的直流电压上而使线圈立即烧坏。
5.交流线圈可能由于线圈电压超过110%额定电压,或操作频率过高,或当电压低于85%额定电压时因衔铁吸合不上而烧坏。
6.当交流线圈接上电压时,可能由于传动机构不灵或卡死等原因,使衔铁不能闭合而使线圈烧坏。
(三)磁路故障
1.棱角和转轴的磨损,导致衔铁转动不灵或卡死的故障。
2.在有些直流继电器中,由于机械磨损,或非磁性垫片损坏,使衔铁闭合后的最小气隙变小,剩磁过大,导致衔铁不能释放的故障。
3.交流继电器铁心上分磁环断裂,或衔铁和铁心极面生锈或侵入杂质时,将引起衔铁振动,产生噪音。
4.交流继电器E型铁心中,由于两侧铁心的磨损而使中柱的气隙消失时,将产生衔铁粘住不放的故障。
(四)其它
如各种零件产生变形或松动,机械损坏,镀层裂开或剥落,各带电部分与外壳间的绝缘不够,反力弹簧因疲劳而失去弹性,各种整定值调整不当,产品已达额定寿命等。
继电器产生故障的原因很多,除了要求生产厂确保产品的质量以外,正确使用和认真维修也是减少故障、保证可靠工作的重要环节。
三、继电器的维修
前已述及,继电器是电力机车控制电路和监测保护系统的主要配件。电力机车运行时,当主电路和辅助电路中的电机、电器或联接线路出现故障时,可通过相应监测保护系统的继电器,将故障转化为电讯号,一方面反馈到主断路器的分闸线圈,使主断路器跳闸,切断电力机车总电源,对电力机车进行保护;另一方面反馈到信号装置(包括机械信号和电信号),使其显示不同的故障状态,指示电力机车乘务员及时而正确的处理故障。可见,继电器虽然不直接控制主电路和辅助电路,但在电力机车上的作用却是极其重要的。
由于电力机车电器的工作条件恶劣,各继电器及部件的性能与参数也将随着工作任务与使用时间的改变而改变,而且还经常受到各种偶然因素的影响。因此,我们必须对这些情况经常地监视和及时地了解,对可能出现的各种异常现象及早地提防,对某一继电器或继电器的某一部件产生的故障及时地修理或更换,以确保各继电器的使用寿命,保证电力机车正常而可靠的工作。所以,坚持预防为主的方针,建立必要的维修制度,对继电器进行经常的和定期的维修是十分必要的。
尽管继电器型号不同,检修方法也有区别,但是在检修时都应按以下共同的要求进行。
(1)继电器活动部分的动作应灵活、可靠,外罩及壳体应无损坏或缺少零件等情况。
(2)继电器线圈引出端子及外部连接线必须牢固、可靠,电磁继电器吸引线圈的阻值必须符合有关的技术规定。
(3)有指示件的继电器应检查指示件的自锁和释放作用,保证其正确、可靠。
(4)绝缘状态良好,磨耗件及易损件(包括胶木件、外罩、分磁环、非磁性垫片等)有缺损时应更新,各连接部分的紧固状态应良好。
(5)测量继电器触头厚度、开距、超程及终压力等技术参数,必须符合有关规程和工作文件的要求。
(6)调整继电器动作参数的整定值,并加漆封固定。有特殊要求时,还应测量继电器的返回系数。
继电器的检修工作除一般的清扫、检查外,主要内容是测量继电器的技术参数并调整其动作的整定值,即上面提到的第5条和第6条。
电力机车上装有电磁式继电器、机械式继电器和电子继电器。从继电器的输入、输出特性我们知道,继电器只有当输入量达到其规定的动作参数时才会动作,即电磁式继电器在达到规定的电压、电流值,或机械式继电器达到规定的压力、速度时,继电器才动作,并带动相应的联锁触头接触或分断相应的控制电路,将故障或正常工况准确的显示出来。由此可见,继电器的动作参数是决定继电器准确动作的决定性因素,而调节继电器动作参数的过程,即对继电器的整定过程就显得尤为重要了。所以,在电力机车中修时,最主要的任务之一就是必须对全部继电器重新整定、校检。继电器整定值的调试应由专职人员在专用的试验台上进行。电磁式继电器可借调整反力弹簧、初始气隙及非磁性垫片等措施来调整动作值。一般地,调整初始气隙可改变其动作值,调整非磁性垫片可改变其释放值,而调整反力弹簧则动作值和释放值都可改变。各电磁式继电器、机械式继电器和电子继电器动作参数具体整定方法在第二、三、四节中介绍相应继电器时已经作了介绍,在此不再重复。应当注意的是,各继电器整定完毕后应铅封或漆封,以防错动而影响整定值。
必要时,某些继电器在检修后还应作振动试验,触头压力及接触电阻测试。