继电器线圈不释放的故障分析与处理

              继电器线圈不释放的故障分析与处理

 炼铁厂2200立方米高炉1NBA渣处理系统是高炉生产中的重要一环，它将炼铁产生的火渣变为水渣，经转运站转入主运渣皮带运往水渣堆场，作为水渣运送的胶皮带共有4条。以下就皮带机电机电气控制系统出现的继电器线圈不释放故障为例，进行分析和探讨。 

1、皮带机的电气控制系统 

1.1 皮带机电气控制系统原理 

皮带机电气控制原理图如图1所示：

 
图1 皮带机电控原理图

由原理图可知：当继电器K12．K13线圈闭合时，皮带电机主接触器K1l线圈才能吸合，皮带运行，反之当继电器K12或K13线圈释放时，皮带电机主接触器K1l线圈失电释放，皮带停运。 

1.2 皮带机电气控制工作状况 

一条皮带机长度80米左右，每间隔20米，在皮带左右各安装一个拉绳开关，用于操作工在紧急情况下及时停止皮带运行。急停开关，图1中拉绳开关B11-B18、紧急开关S11、S12则安装在现场皮带两端转运站内，其余的元件均安装在主控楼控制柜内，生产现场与控制柜之间间隔约350米。接触器和继电器的线圈工作电压为交流220V。继电器K12、K13线圈控制火线使用一根KVVR4＊1．5控制电缆的其中三根电缆，用于从控制柜内取电源L（即控制火线），经过现场拉绳开关B11-B18、紧急开关，连接到K12、K13线圈上，继电器K12、K13线圈的电源N取自控制柜内。 

2、故障现象 

皮带机运行时，断开现场紧急开关S11或S12，继电器K12和K13线圈释放，皮带主接触器K1l线圈释放皮带停运。但是当继电器K12和K13同时得电吸合时，断开现场皮带左边拉绳开关B11—B14中的任何一个，继电器K12线圈不能释放，或断开现场皮带右边拉绳开关B15一B18中的任何一个时，继电器K13线圈也不能释放，从而导致皮带主接触器K1l线圈不能释放，皮带不能停运，显然这是不符合安全生产的要求，没有起到紧急情况下拉断拉绳开关使皮带迅速停止避免突发的安全与设备事故，达到保障人身与设备安全的目的。 

3、原因分析与判断 

3.1 感应电压的原因 

根据改造前电气控制原理图可知，继电器K12，K13的线圈，其中一端公共接零线（并接在控制柜零线上），另一端经过现场拉绳开关，紧急开关连接到控制柜火线上，并且正常工作时，继电器K12、K13线圈一直处于闭合状态。由于继电器K12、K13线圈控制火线使用同一根普通的控制电缆，多芯电缆中只通入一相交流电电源，电缆线芯间平行排列，产生电容效应，便容易在不带电的线芯上产生感应电压，而且电缆长度越长，或同入的电源电流越大，所产生感应电压就会越高。正因为皮带机控制继电器的电缆过长．所以考虑感应电的影响。继电器K12、K13采用微型的继电器，其释放弹簧的拉力较小．线圈吸合后的维持电压也较低。 

通常可经过测量来判断是否存在感应电压。断开左边拉绳开关，理论上讲，在确定电缆绝缘正常的情况下。用万用表测量继电器K12线圈两端，电压应为0V。如继电器K12线圈两端有电压存在，可判断测量到的电压值是感应所致。实际工作时，在断开左边拉绳开关后．测量到继电器K12线圈两端有150V的电压。而所使用的继电器技术参数中说明：该继电器释放电压小于30％线圈额定电压，线圈额定电压为220V，所以当电压小于66．6V时，继电器才会释放。同样，继电器K12、K13都吸合时，断开右边拉绳开关。测量继电器K13线圈两端电压也达到150V左右。线圈仍然不会释放。 

3.2 瞬变电压的原因 

由于电感元件一线圈。它是一种储存能元件。根据愣次定律可知。线圈从一种状态转变为另一种状态时。它总是力图维持其原有状态，阻碍电流的增加或减少。对于继电器K12、K13线圈，具有一定的电感量。在拉断拉绳开关的瞬间，线圈中的突变电流会产生较大的反电动势瞬变电压。瞬变电压值大于继电器的释放电压时，线圈便不能正常释放。 

4、消除措施 

4.1 感应电压的消除 

针对现场感应电压产生的实际情况。我们可采取以下措施：*。控制回路电缆可使用双绞线电缆，避免电缆平行排列，从而消除感应电压，但双绞线电缆的价格是普通控制电缆的2—4倍。第二：在设计电器控制布线时，同一根电缆中，使电缆线芯中的电流方向各不相同。以此抵消感应；或者设计不同相序的电流在同一个电缆中布线，消除感应电压。第三：在继电器线圈上并联一个适当的电阻，通常可以取线圈电阻值的2—4倍，以吸收感应电压，接线方法如图2（a）所示。

 
图2 能量释放电路接线图

4.2 瞬变电压的消除 

对于瞬变电压的产生。可采取措施加以抑制。可以给K12、K13线圈各提供一个能量释放通路，使其储存的能量在释放回路中消耗掉。能量释放电路可以由电阻、电容组成。具体实施时可根据不同的情况而略有不同。接线方法如图2（a）（b），正常工作时电阻R要消耗一定功率，R、C的元件参数可以通过简单的计算选取。 

另外也可采取在线圈两端并联压敏电阻的方法。因为压敏电阻正常工作时．电阻非常大．功耗几乎为零。而在电路断开时。又能把过电压限制在安全范围内。其接线方式如图3所示。选择压敏电阻时，要注意选择压敏电压值和额定功率。

 
图3 压敏电阻接线图

5、结 语 

综上所述，zui简单的办法就是在继电器K12、K13线圈两端各并联一个电阻R。即能够消除感应电。也能抑制瞬变电压。在实际处理皮带机继电器不释放故障中采用此方法，取得满意的效果。通过分析可以看出。在电力系统中，合理的设备选型，正确的布线方式是非常重要的。在此加以整理、总结，为同类设备的改进提供一些成功经验。(end)