電氣控制線路中的保護環節分析

朱鶴　趙亮　王建新

摘 要：隨著我國經濟發展水平的不斷提高，各項生產建設在加速開展當中，在工業生產領域，各種機械設備使用的較為廣泛，電氣控制系統不僅要滿足工藝生產要求，還需要對線路保護環節進行控制。生產當中會經常出現一些故障，這些故障的發生將對電氣系統造成較大影響，比如，電流會突然增大、電壓頻率也會在此基礎上這是因為生產過程中會發生不可預知的故障或者事故，致使電流無故增大，電壓頻率升高，對生產設備造成了破壞，為此，文章針對電氣控制線路，對其保護環節進行了分析，進而保障電氣控制線路穩定運行。

關鍵詞：電氣控制；線路故障；保護環節

中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）29-0111-02

要使生產機械能夠更為安全、穩定的運行，就要加強對電氣控制線路的完善與保護，這樣才能使生產當中的不規范操作得以控制，消除不利影響，防止故障發生。電氣控制線路保護通常按照電流型號保護、電壓型號保護等對保護裝置進行選擇。本文將對電氣控制線路保護環節相關內容作具體分析。

1 電流保護與電流取樣保護裝置介紹

1.1 電流型保護

電氣控制線路能夠與設備諸多系統相連，如果線路發生故障，將會影響到整個系統安全。因為繞組的溫度過高將使控制線路中各種構件出現運行上的故障，并且，絕緣性能的降低也會引發電器故障。為此，線路保護基于這種情況，選擇電流型保護效果將非常顯著。這種保護類型的內容包括短路保護、過電流保護、過載保護以及斷相保護等。在電流型保護下，具體保護方法為：先對電流信號進行分析，再將信號放大，最后對其進行控制與保護原理是：按照保護電器對電流信號進行取樣分析，電流信號會在此基礎上被放大或者控制保護，如果電流能夠達到整定值保護標準，則可以對其進行轉換。

此外，電動機無觸點方式使用的也較為廣泛，在操作軟件控制下，實現對系統的保護。電動機的主回路構成原理為：晶閘管的接通與分斷。其目的是避免元件發生連續性的電能損耗，在正常運行過程中使用真空接觸方式對主回路進行承載，將與晶閘管負載相連。此外，這些程控方法都對電子線路的依賴較高，能夠對電子式的繼電器做出保護動作。

1.2 電流取樣保護裝置介紹

1.2.1 對電動機進行過載保護

通常來說，熱繼電器上的電流能夠流經系統中的電阻元件，這樣一來，將造成電力元件出現變形，發生繼電器的繞組動作。這種動作特性與電動機繞組的承載非常相近。熱繼電器即使動作時間短，但卻能夠對電動機進行過載保護。結構設計在不斷演變當中，除了廣泛使用溫度補償以外，繼相保護功能、負載不平衡功能也相繼被開發出來。如，從A公司引進了R系列的雙金屬片熱過載繼電器；從西門子引進3UA5、3UA6系列的金屬片熱過載繼電器等。

1.2.2 帶有熱的磁脫扣電動機保護

該電動機保護使用的是熱式斷路器，并將其作為了過載保護結構，該電動機與熱電氣的動作原理相同，在結構上也非常接近，雙金屬熱元件出現了彎曲以后，接觸點會出現相互接通的情況，最終導致斷路器無故斷開。該電動機的結構簡單、體積小、價格也較低、其動作運行能夠符合行業標準、在保護上非?？煽?，為此被大量使用。如，小容量的斷路器、從A公司引進M611型的電動機保護斷路器、國產的DW15低壓斷路器、S系列塑殼斷路器。

1.2.3 電流互感器

電子式過流繼電器在運行當中能夠相繼通過內部的各種電流互感器，對設備故障進行全面的檢測，在完成了電路處理以后，執行各自的動作任務。因為電子電路能夠靈活的變化，且動作功能越來越多樣，進而被廣泛使用。

1.2.4 多功能處理器

固態繼電器在電氣控制線路中使用的也較多，最開始是一種簡單的電子式裝置，在不斷發展下成為了一種多功能為一體的處理器。該處理器的成本與價格不同，因為繼電器內部結構較為復雜，只能在大型且價格較高的電動機中使用。其功能主要體現在以下幾個方面：具有熱記憶功能；負載時間延長，速度也在不斷增加；有斷相或者是不平衡相電流；相序性強；電壓或過電壓??；以過電流的方式運行。

2 電壓保護

用電設備只有在一定額定電壓范圍內才能正常運行，但是過高的電壓或者是過低的電壓將增加故障的發生率，為此，在對電氣控制回路設計當中要首先考慮到這幾方面內容。

2.1 過壓保護

電動機在持續不斷的運行過程中，因為故障會出現停轉現象，最終會導致生產的突然停止，如果能將電源及時恢復到正常狀態，則能夠自動啟動電動機，但是此過程會使故障的發生幾率增加，在產生負荷以后將引發火災，而安裝一個防止電壓恢復的電氣傳動自動啟動裝置保護就被稱為失壓保護。

在各項生產當中，電氣設備的主回路與控制回路都能夠通過接觸器按鈕對電動機的啟動或停止進行控制，這時，控制回路中的自鎖環節就失去了電壓的保護功能。

2.2 欠電壓保護

供電系統會經常出現電壓降低的情況，用電設備如果在欠電壓下依然能夠穩定運行，在負載保持不變的情況下，因為額定電壓出現降低，就會使線路中的電流增大，進而造成熔斷器、過電流繼電器等一直在欠電壓狀態下運行，對產品的工藝指標造成了較大影響，使設備突然停止生產，控制回路中的接觸器、繼電器不會發生可靠的吸合接觸，而觸頭的噪聲將非常大，線圈電流也會相繼增大，觸點溫度會升高，使電動機燒毀。如果供電系統電壓下降到額定電壓的60%，控制回路將自動將主回路切除，使設備停止工作，這一過程就被稱為失電保護。欠電壓保護在電壓繼電器基礎上能夠正常運行，其線圈在接通了電源以后能夠順利實現運行，接觸點最開始將以串聯形式接在控制回路中，如果供電電壓出現下降，觸點將得以釋放，將控制回路切斷，這就實現了欠電壓保護。

3 結 語

隨著我國經濟發展水平的不斷提高，各項生產建設在加速開展當中，在工業生產領域，各種機械設備使用的較為廣泛，電氣控制系統不僅要滿足工藝生產要求，還需要對線路保護環節進行控制。生產中會經常出現一些故障，將對電氣系統造成較大影響，比如，電流會突然增大、電壓頻率也會在此基礎上這是因為生產過程中會發生不可預知的故障或者事故，致使電流無故增大，電壓頻率升高，對生產設備造成了破壞。

在電氣控制保護當中，具體選擇哪種保護方式要結合生產的實際情況，主電路中有熔斷器，在控制回路中也設置了熔斷器，并將其作為了短路保護單元，熱繼電器的功能是用于過載保護，過流節電器則可以被當成電流保護，在電動機的線路保護控制中，可以設計連鎖保護，進而確保保護電氣與生產設備的運行能夠更加穩定。

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