繼電器在高壓開關中的合理應用情況淺析

一、概述

目前使用的高壓開關設備的二次系統(tǒng)由眾多的繼電器、多觸點輔助開關、行程開關及壓力開關等元器件組成，其中繼電器類占的比重約70%，面對紛繁復雜的繼電器類產(chǎn)品，如何合理選擇、正確應用，是系統(tǒng)開發(fā)、設計人員密切關注并且必須優(yōu)先解決的實際問題，尤其作為高壓開關設備的二次控制部分，使用有大量的繼電器，其在運行中也有其獨特的特殊性，選型的好壞，直接關系到變電站設備的可靠安全運行，萬一發(fā)生事故將特別嚴重，因此要做到合理選擇，正確應用，就必須充分研究分析系統(tǒng)的實際應用條件與實際技術參數(shù)的要求，恰如其分地提出所選用繼電器類產(chǎn)品必須達到的技術性能，在整個系統(tǒng)的設計中，根據(jù)整個系統(tǒng)的重要性、可靠程度、所使用的環(huán)境條件及成本等因素綜合考慮選擇合理的繼電器。

二、對使用的環(huán)境條件選擇

氣候應力作用要素，主要是指溫度、濕度、大氣壓力(海拔高度)、沿海大氣(鹽霧腐蝕)、沙塵污染、化學氣體和電磁干擾等因素，考慮到高壓開關在很多惡劣工作狀況下運行，尤其作為敞開式高壓斷路器設備運行在室外環(huán)境，工作狀況更惡劣，并且長年累月可靠運行的特殊性及系統(tǒng)關鍵部位必須選用具有高海拔、強抗電性的全密封產(chǎn)品，因為只有全密封的繼電器方能具有優(yōu)良的長期耐受惡劣環(huán)境性能、良好的電接觸穩(wěn)定、可靠的切換負載的能力。

1.溫度對繼電器的影響

繼電器是怕熱元件，高溫可加速繼電器的內(nèi)部塑料及絕緣材料的老化，觸點被氧化腐蝕而熄弧困難，電元件技術參數(shù)衰變，可靠程度降低，由于高壓開關內(nèi)部裝有驅潮和保溫的加熱器，因此，在整個系統(tǒng)設計時不可將繼電器靠近驅潮和保溫的加熱器，并且應該保持良好的通風條件。雖然繼電器是怕熱元件，但是過低的溫度也不能忽視，低溫可使觸點冷粘作用加劇，觸點表面起露，很多廠家的繼電器表明最低溫度為一25℃，但是高壓開關應用在高寒地區(qū)也不在少數(shù)，因此建議選型時注意留有余地，避免繼電器由于低溫而不可靠，適當情況下在高寒地區(qū)增加加熱器，確保繼電器在低溫下可靠運行，保證整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

2.低氣壓對繼電器的影響

在低氣壓條件下，繼電器的散熱條件變壞，線圈溫度升高，使繼電器給定的吸合、釋放參數(shù)發(fā)生變化，影響繼電器的正常工作，低氣壓還可使繼電器絕緣電阻降低，觸點熄弧困難，容易使觸點燒熔，影響繼電器的可靠性，針對低氣壓條件下，建議采用整機密封的方法。

3.機械應力對繼電器的影響

主要指振動、沖擊、碰撞等應力要素對控制系統(tǒng)的抗地震應力作用、抗機械應力作用，高壓開關中斷路器的自振及分合閘操作引起的振動對繼電器影響更大，應該選用平衡銜鐵機構的中問繼電器，對于電磁繼電器簧片均為懸梁結構，固有頻率低，振蕩和沖擊可引起諧振，導致繼電器觸點壓力下降，容易產(chǎn)生瞬間斷開或觸點出現(xiàn)抖動，影響繼電器的可靠性，建議在設計中盡量采用防振措施以防產(chǎn)生諧振。

4.絕緣電壓對繼電器的影響

非密封或密封繼電器的引出端外露絕緣子長期受塵埃、水氣污染等因素，導致其絕緣強度下降，容易引起絕緣擊穿失效，因此應注意如下幾點：

4.1足夠的爬電距離：一般要求不小于3mm;

4.2足夠的絕緣強度：無電氣聯(lián)系的導體之間大于AC2000V，同組觸點之間大于AC1000V。(3)長期耐受氣候應力的能力：線圈防霉斷，絕緣抗電水平長期穩(wěn)定可靠。

5.觸點輸出(換接電路)負載的影響

主要是指觸點負載性質，如：燈負載，電機負載，電感器、接觸器(繼電器)線圈，阻性負載等;觸點負載量值(開路電壓量值、閉路電流量值)，如：低電平負載、干電路負載、小電流負載、大電流負載等。

任何自動化設備都必須切實認定實際所需要的負載性質、負載量值的大小，選用合適的繼電器產(chǎn)品尤為重要。繼電器的失效或可靠不可靠，主要指觸點能否完成所規(guī)定的切換電路功能。如切換的實際負載與所選用繼電器規(guī)定的切換負載不一致，可靠性將無從談起。