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高压开关如何多样化应对继电器

目前使用的高压开关设备的二次系统由众多的继电器、多触点辅助开关、行程开关及压力开关等元器件组成，其中继电器类占的比重约70%，面对纷繁复杂的继电器类产品，如何合理选择、正确应用，是系统开发、设计人员密切关注并且必须优先解决的实际问题，尤其作为高压开关设备的二次控制部分，使用有大量的继电器， 其在运行中也有其独特的特殊性，选型的好坏， 直接关系到变电站设备的可靠安全运行， 万一发生事故将特别严重， 因此要做到合理选择，正确应用，就必须充分研究分析系统的实际应用条件与实际技术参数的要求，恰如其分地提出所选用继电器类产品必须达到的技术性能， 在整个系统的设计中，根据整个系统的重要性、可靠程度、所使用的环境条件及成本等因素综合考虑选择合理的继电器。

　　气候应力作用要素，主要是指温度、湿度、大气压力(海拔高度)、沿海大气(盐雾腐蚀)、沙尘污染、化学气体和电磁干扰等因素，考虑到高压开关在很多恶劣工作状况下运行，尤其作为敞开式高压断路器设备运行在室外环境，工作状况更恶劣，并且长年累月可靠运行的特殊性及系统关键部位必须选用具有高海拔、强抗电性的全密封产品，因为只有全密封的继电器方能具有优良的长期耐受恶劣环境性能、良好的电接触稳定、可靠的切换负载的能力。 

　　任何自动化设备都必须切实认定实际所需要的负载性质、负载量值的大小，选用合适的继电器产品尤为重要。继电器的失效或可靠不可靠，主要指触点能否完成所规定的切换电路功能。如切换的实际负载与所选用继电器规定的切换负载不一致，可靠性将无从谈起。

　　使用继电器应注意几大特殊的问题

　　首先是再处理密封继电器与非密封继电器的问题上。部分工程技术人员认为非密封产品动作直观，失效分析方便，而全密封产品动作过程看不见摸不透，主观认定非密封产品比全密封产品更可靠，这种凭直觉认定的观念是十分错误的。

　　非密封继电器的优点是多采用拍合式衔铁，结构简单，制造工艺简单，安装维修方便，工作状态直观，便于失效分析，价格便宜。主要缺点是工作可靠性对使用环境(气候应力、机械应力)变化的敏感性强，长期耐受气候条件性能随时间增长而易受环境条件污染、损伤，电接触稳定性、可靠性差，线圈易受潮、杂质污染产生电腐蚀、霉变而失效。

　　全密封继电器优点是多采用平衡旋转式衔铁，全密封机构隔离外部气候应力作用，抗恶劣环境性能优良，触点电接触性能稳定可靠，线圈抗腐蚀、霉变，长期可靠性能优良，缺点是结构复杂，制造工艺复杂，失效分析困难，本身无法维修后重复使用，成本价格高。

　　因此，从长期耐气候应力性能、抗恶劣环境性能与电接触稳定的可靠性考虑，全密封继电器优于非密封继电器，尤其对于高压开关中使用继电器的产品，应该选用全密封继电器，这样可以适应电力自动控制、长期稳定的特殊性要求。

　　之后是使用继电器触点的并联和串联。继电器触头并联的使用不能提高其负载电流，因为继电器多组触点的动作绝对是不同时动作的，即先接通的1组触点首先切换提高后的负载，而并联的另外触点还没动作，很容易使触点损坏而不接触或熔焊导致不能断开，触点并联对“断”失误可以降低失效率，但对“粘”失误则相反，由于触点对“断”失误为主要失效模式，故并联对提高可靠性应予肯定，可使用于关键部位。

　　例如：在高压断路器实现三极电气联动时，利用继电器动作带动3对常开触点闭合，再分别带动3个单极的电磁铁完成分合闸操作，这时候的继电器即分合闸继电器的3对常开触点可以2个1组进行并联，起到关键作用，见图1所示。使用的工作电压不要高于继电器线圈最大工作电压，也不要低于额定电压的90%，否则会危及线圈寿命和使用可靠性。触点串联能够提高其负载电压，提高的倍数即为串联触点的组数，触点串联对“粘”失误可以提高其可靠性，但对“断”失误则反。 

　　为了消除上述因素的影响，建议改用图5所示的控制回路。这是因为在每个继电器回路上串联各自的辅助常闭接点后，由于开关Q断开后，K1、K2失电，其各自回路上的辅助常闭接点变为开接点，这样K1、K2等继电器就不会相互影响产生误动作。

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