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高壓開關如何多樣化應對繼電器

目前使用的高壓開關設備的二次系統由眾多的繼電器、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品，如何合理選擇、正確應用，是系統開發、設計人員密切關注并且必須優先解決的實際問題，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的實際應用條件與實際技術參數的要求，恰如其分地提出所選用繼電器類產品必須達到的技術性能， 在整個系統的設計中，根據整個系統的重要性、可靠程度、所使用的環境條件及成本等因素綜合考慮選擇合理的繼電器。

　　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關鍵部位必須選用具有高海拔、強抗電性的全密封產品，因為只有全密封的繼電器方能具有優良的長期耐受惡劣環境性能、良好的電接觸穩定、可靠的切換負載的能力。 

　　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定的切換電路功能。如切換的實際負載與所選用繼電器規定的切換負載不一致，可靠性將無從談起。

　　使用繼電器應注意幾大特殊的問題

　　首先是再處理密封繼電器與非密封繼電器的問題上。部分工程技術人員認為非密封產品動作直觀，失效分析方便，而全密封產品動作過程看不見摸不透，主觀認定非密封產品比全密封產品更可靠，這種憑直覺認定的觀念是十分錯誤的。

　　非密封繼電器的優點是多采用拍合式銜鐵，結構簡單，制造工藝簡單，安裝維修方便，工作狀態直觀，便于失效分析，價格便宜。主要缺點是工作可靠性對使用環境(氣候應力、機械應力)變化的敏感性強，長期耐受氣候條件性能隨時間增長而易受環境條件污染、損傷，電接觸穩定性、可靠性差，線圈易受潮、雜質污染產生電腐蝕、霉變而失效。

　　全密封繼電器優點是多采用平衡旋轉式銜鐵，全密封機構隔離外部氣候應力作用，抗惡劣環境性能優良，觸點電接觸性能穩定可靠，線圈抗腐蝕、霉變，長期可靠性能優良，缺點是結構復雜，制造工藝復雜，失效分析困難，本身無法維修后重復使用，成本價格高。

　　因此，從長期耐氣候應力性能、抗惡劣環境性能與電接觸穩定的可靠性考慮，全密封繼電器優于非密封繼電器，尤其對于高壓開關中使用繼電器的產品，應該選用全密封繼電器，這樣可以適應電力自動控制、長期穩定的特殊性要求。

　　之后是使用繼電器觸點的并聯和串聯。繼電器觸頭并聯的使用不能提高其負載電流，因為繼電器多組觸點的動作絕對是不同時動作的，即先接通的1組觸點首先切換提高后的負載，而并聯的另外觸點還沒動作，很容易使觸點損壞而不接觸或熔焊導致不能斷開，觸點并聯對“斷”失誤可以降低失效率，但對“粘”失誤則相反，由于觸點對“斷”失誤為主要失效模式，故并聯對提高可靠性應予肯定，可使用于關鍵部位。

　　例如：在高壓斷路器實現三極電氣聯動時，利用繼電器動作帶動3對常開觸點閉合，再分別帶動3個單極的電磁鐵完成分合閘操作，這時候的繼電器即分合閘繼電器的3對常開觸點可以2個1組進行并聯，起到關鍵作用，見圖1所示。使用的工作電壓不要高于繼電器線圈最大工作電壓，也不要低于額定電壓的90%，否則會危及線圈壽命和使用可靠性。觸點串聯能夠提高其負載電壓，提高的倍數即為串聯觸點的組數，觸點串聯對“粘”失誤可以提高其可靠性，但對“斷”失誤則反。 

　　為了消除上述因素的影響，建議改用圖5所示的控制回路。這是因為在每個繼電器回路上串聯各自的輔助常閉接點后，由于開關Q斷開后，K1、K2失電，其各自回路上的輔助常閉接點變為開接點，這樣K1、K2等繼電器就不會相互影響產生誤動作。

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