防跳設(shè)計(jì)與防跳繼電器的選用

1、控制回路防跳設(shè)計(jì)與防跳繼電器的選用斷路器控制回路若發(fā)生斷路器“跳躍”是非常危險(xiǎn)的，容易引起機(jī)構(gòu)損傷，甚至引起斷路器的爆炸。斷路器的“跳躍”現(xiàn)象一般是在跳閘、合閘回路同時(shí)接通時(shí) 才發(fā)生。為防止斷路器的“跳躍”現(xiàn)象發(fā)生，通常“防跳”回路設(shè)計(jì)都是采用防跳 回路，當(dāng)斷路器出現(xiàn)“跳躍”時(shí)，將斷路器閉鎖到跳閘位置。常用防跳回路有串聯(lián)式防跳回路、并聯(lián)式防跳回路。國內(nèi)產(chǎn)品多采用串聯(lián)式 防跳回路，進(jìn)口斷路器多采用并聯(lián)式防跳回路。 合理的防跳回路除具有防跳功能外I 還具有防止保護(hù)出口觸點(diǎn)斷弧而燒毀的優(yōu)點(diǎn)，這也是應(yīng)用微機(jī)保護(hù)裝置不可缺少的 技術(shù)條件。常見的串聯(lián)式電流操作的“防跳”回路動(dòng)作原理如圖1所示，圖中TBJ為

2、專設(shè)的防跳繼電器，該繼電器有一個(gè)電流啟動(dòng)線圈和一個(gè)電壓保持線圈。WC+ WCFU1一FU2+ 一_KRKRI L_Jks-OD-XBTBJ18：TBJ2 DL1HC山TBJDL2TQTBJ3KCO圖1 :電流操作的“防跳”回路動(dòng)作原理圖SA 控制開關(guān)；KR自動(dòng)重合閘繼電器；TBJ、TBJ1TBJ3 一防跳繼電器;KCO 一保護(hù)出口繼電器；KS 一信號繼電器；DL1、DL2一斷路器輔助接點(diǎn)；HC合閘線圈；TQ 一跳閘線圈“防跳”回路動(dòng)作原理：當(dāng)控制開關(guān) SA58接通，使斷路器合閘后，如保護(hù)動(dòng)作，其觸點(diǎn)KCO 閉合，使斷路器跳閘。此時(shí)TBJ 的電流線圈帶電，其觸點(diǎn)TBJ1閉合。如果合閘脈沖未解除（

3、例如控制開關(guān)未復(fù)歸其觸點(diǎn) SA58仍接通，或自動(dòng)重合閘繼電器KR 觸點(diǎn)卡住等情況） ， TBJ 的電壓線圈自保持，其觸點(diǎn)TBJ2 斷開合閘線圈回路，使斷路器不致再次合閘。只有合閘脈沖解除，TBJ 的電壓線圈斷電后，接線才恢復(fù)圖示原來狀態(tài)。觸點(diǎn) TBJ1 的作用： TBJ 電流線圈帶電，觸點(diǎn) TBJ1 接通 TBJ 電壓線圈自保持，只有合閘脈沖解除后TBJ 電壓線圈斷電，觸點(diǎn)TBJ1 斷開退出自保持。觸點(diǎn)TBJ2的作用：TBJ電流或電壓線圈帶電，觸點(diǎn)TBJ2斷開合閘線圈回路，有效防止斷路器再次合閘，達(dá)到防跳目的。如斷路器機(jī)構(gòu)內(nèi)也有防跳功能，為了防止產(chǎn)生寄生回路，按規(guī)定只能二者選其一，若需取消操作

4、箱TBJ 的防跳功能可用導(dǎo)線將觸點(diǎn)TBJ2 短接；若需取消開關(guān)的防跳功能可拆除至防跳繼電器線圈的連線。觸點(diǎn) TBJ3 的作用：TBJ 電流或電壓線圈帶電，觸點(diǎn)TBJ3 處吸合狀態(tài)，可有效防止因跳閘回路的斷路器輔助接點(diǎn)調(diào)整不當(dāng)（動(dòng)作變位過慢）,造成保護(hù)出口KCO觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)燃弧燒毀的現(xiàn)象發(fā)生。用導(dǎo)線將觸點(diǎn)TBJ2 短接取消TBJ 的防跳功能后，能吸放動(dòng)作的TBJ 仍具有對KCO 觸點(diǎn)的保護(hù)功能。電阻 R 的作用：當(dāng)保護(hù)出口KCO 觸點(diǎn)回路串接有信號繼電器，如觸點(diǎn)TBJ3閉合而無電阻R 時(shí)，信號繼電器可能還未可靠動(dòng)作就被TBJ3 短路，串接電阻R 后可減小分流保證信號繼電器可靠動(dòng)作。通常串接信號繼電

5、器的電流線圈阻值較小，故電阻 R 選用 1 歐便可滿足上述要求。當(dāng)保護(hù)出口KCO 觸點(diǎn)回路無串接信號繼電器時(shí)，則此電阻R 可以取消。并聯(lián)式電壓操作的“防跳”回路動(dòng)作原理如圖 2 所示，圖中TBJ 為專設(shè)的防跳繼電器，該繼電器有一個(gè)電壓啟動(dòng)線圈和一個(gè)電壓保持線圈。觸點(diǎn)TBJ1、TBJ2、WC+ WC6 1sA 7FU2用TBJ1U2U松TBJDL3HBJDL1HCDL2TQDL4U1TBJTBJ2TBJ3和電阻R的作用同串聯(lián)式電流操作的“防跳”回路。圖2:電壓并聯(lián)型防跳回路設(shè)計(jì)方案圖SA控制開關(guān)；ZJ自動(dòng)裝置出口； BCJ保護(hù)出口； TBJ雙電壓防跳繼電器；DL1、DL2、DL3、DL4斷路器輔

6、助接點(diǎn)； HC合閘線圈；TQ跳閘線圈并聯(lián)式電壓操作的“防跳”回路其跳閘、合閘線圈回路和斷路器輔助接點(diǎn)回 路完全分開，并將防跳繼電器電壓啟動(dòng)線圈、合閘保持繼電器和位置繼電器都接 在輔助接點(diǎn)回路上。此方法適合某些進(jìn)口開關(guān)分閘電流很小或現(xiàn)場斷路器操作線 圈電流不明確時(shí)使用也有用一個(gè)電壓型繼電器組成的“防跳”回路，其工作原理是保護(hù)信號由跳閘回路經(jīng)二極管啟動(dòng)并在合閘回路的電壓型繼電器，并由該繼電器的觸點(diǎn)TBJ13實(shí)現(xiàn)前述防跳功能和 BCJ觸點(diǎn)的保護(hù)功能。此方法較簡單，但會(huì)導(dǎo)致跳閘與合閘 二回路間耐壓下降。國外ABB、西門子、施耐得等廠家的斷路器內(nèi)部設(shè)置的“防跳”回路也是電壓操作型，其中ABB的VD4型真

7、空斷路器國內(nèi)有不少廠家仿造用量較大。電壓操作的“防跳”回路動(dòng)作原理如圖3所示。這類斷路器的防跳回路由一個(gè)并聯(lián)在斷路 器合閘回路上的電壓型繼電器完成圖3:交直流供電的電壓并聯(lián)型防跳回路設(shè)計(jì)方案圖 RO 一電阻；KO 一合閘防跳繼電器；S1S4一斷路器輔助接點(diǎn)；D2、D3一整流橋； Y2 一分閘脫扣器； Y3合閘脫扣器當(dāng)合閘命令存在時(shí),合閘整流橋D3（考慮交直流兩用而設(shè)置）輸出經(jīng)合閘脫扣 器Y3,輔助開關(guān)接點(diǎn)S2, S1, S3-1,防跳繼電器KO的常閉接點(diǎn)1-2接通。斷路 器合閘后，并聯(lián)在合閘回路的輔助接點(diǎn)S3-2閉合，啟動(dòng)防跳繼電器 KO , KO接點(diǎn)位置切換（由常閉接點(diǎn)1-2接通轉(zhuǎn)為常開接點(diǎn)

8、1-4接通），斷合閘回 路并保持。若此時(shí)線路或設(shè)備故障，繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘。但由于合閘回路已可靠斷 開，從而防止了開關(guān)跳躍?？刂齐娫吹綦?，則KO自保持回路返回，接通合閘回路， 可以再次合閘。DZ-619型小型繼電器產(chǎn)品系列中就有專門針對 “防跳”要求設(shè)計(jì)的多種規(guī)格, 如表格一所示。表格一：DZ-619型防跳繼電器各種類別主要特點(diǎn)示例特點(diǎn)10500(05S)-110電流啟動(dòng)、電壓保持，動(dòng)作時(shí)間小于5ms,動(dòng)作電流為3050%額定值21000(10SQ)-048雙啟動(dòng)型，電流、電壓線圈均可啟動(dòng)或保持，適合保護(hù)出口和 防跳電路通用，雙啟動(dòng)型可減少訂貨規(guī)格，動(dòng)作電流為30 50%額定值，動(dòng)作電壓為507

9、0%額定值31500(10S)-220電流啟動(dòng)、電壓保持，動(dòng)作時(shí)間小于 10ms,動(dòng)作電流/、大 于70%額定值41000/2000(10S)-055寬電流范圍啟動(dòng)、電壓保持，動(dòng)作時(shí)間小于 10ms,現(xiàn)場跳 閘電流改變適應(yīng)能力較好，動(dòng)作電流不大于70%下限額定值51000(10SS)-072電流啟動(dòng)、電壓保持，動(dòng)作時(shí)間小于10ms,三個(gè)線圈可按需組合，可控制二個(gè)回路，動(dòng)作電流為 3060%額定值62000(15SJ)-220交流電流啟動(dòng)、交流電壓保持，動(dòng)作時(shí)間小于15ms,交流回路防跳電路專用，動(dòng)作電流不大于 80%額定值7220(10S)-220電壓操作的防跳繼電器電壓啟動(dòng)、另一電壓保持，動(dòng)

10、作時(shí)問小于10ms,動(dòng)作電壓不大于70%額定值8110(10)電壓操作的防跳繼電器電壓啟動(dòng)、保持，動(dòng)作時(shí)間小于10ms,動(dòng)作電壓不大于70%額定值電流操作的防跳繼電器有電流啟動(dòng)線圈 （常用電流等級有0.5、1、2、4A,各種額定電流等級的線圈壓降分別小于 4、2、1、0.4V;寬電流等級有0.25/0.5、0.5/1、1/2、2/4A ）和電壓保持線圈（常用電壓等級有24、55、72、110、220V ）。觸點(diǎn)形式為二付常開觸點(diǎn)二付常閉觸點(diǎn)（即觸點(diǎn)形式為2H2D ）。其動(dòng)作時(shí)間直流回路為5ms或10ms;交流回路為15ms均可滿足快速動(dòng)作要求。電流、電壓線圈之間或線圈與觸點(diǎn)之間耐壓水平為交流2

11、000V。觸點(diǎn)循環(huán)容量為 DC 220V感性負(fù)載5ms接通、斷開50W;接通容量為DC 220V接通5A不斷弧，可滿足 跳閘、合閘回路對接通電流容量的要求。用戶可根據(jù)現(xiàn)場斷路器跳、合閘線圈選配相適應(yīng)的防跳繼電器電流和電壓 等級規(guī)格，確保該防跳繼電器在現(xiàn)場能可靠動(dòng)作且動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于跳閘回路斷 路器輔助觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換（跳閘時(shí)斷開）時(shí)間。選配時(shí)應(yīng)注意真空斷路器較舊式斷 路器跳閘速度快（VD4型真空斷路器分閘時(shí)間3345mS）;小型繼電器比大體積 繼電器動(dòng)作時(shí)間快。DZ-619小型繼電器與大體積繼電器有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表格二 所示。為確保防跳繼電器實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作，也可按其動(dòng)作電流小于跳閘電流的一 半選配。實(shí)際工

12、作中各廠家配合方法可能不盡相同，不合適的配合可能會(huì)造成 防跳繼電器不動(dòng)作或防跳繼電器電流線圈過載燒毀。為確保配合正確廠家還有 0.25A、1.5A、2.5A、3A、5A等特殊規(guī)格電流線圈和可在較寬的電流范圍內(nèi)實(shí) 現(xiàn)防跳功能現(xiàn)場適應(yīng)性較好的寬電流防跳繼電器。表格二：DZ-619小型繼電器與大體積繼電器有關(guān)技術(shù)參數(shù)的對比繼電器型號規(guī)格動(dòng)作值保持值動(dòng)作時(shí)間大體積 DZB-115 2Z 1A 220V不大于80% 額定值不 大 于 70% 額 定 值不大于45mS大體積 DZB-284 2H2D 1A 220V不大于80% 額定值不大于45mS大體積 DZK-244 2H2D 1A 220V不大于80

13、% 額定值不大于15mSDZ-619 1000(05S)-110-2H2D30 50%額定值不大于5mSDZ-619 1000(10SQ)-110-2H2D30 50%額定值不大于10mSDZ-619 0500/1000(10S)-110-2H2D不大于70%下限額定值不大于10mSDZ-619 1000(15SJ)-220-2H2D便流)不大于80% 額定值不大于15mS現(xiàn)場跳閘回路的跳閘電流可按下式計(jì)算：跳閘電流=220 （或110） / （跳閘線圈電阻+線圈回路電阻）其中：線圈回路電阻含防跳繼電器電流線圈電阻為方便區(qū)分，廠家在繼電器規(guī)格表示方法中將啟動(dòng)線圈排在動(dòng)作時(shí)間括弧 之前，保持線圈

14、排在括弧之后。選用防跳繼電器時(shí)注意電流線圈應(yīng)為啟動(dòng)線圈， 才能確保斷路器跳閘可靠正確。例如1000(10S)-220繼電器 其電流線圈為啟動(dòng)線圈，動(dòng)作電流不大于70%額定值，該繼電器常用在防跳電路中；而 220(10S)-1000繼電器 其電流線圈為保持線圈，保持電流不大于70%額定值，電流保持線圈無動(dòng)作電流要求，該繼電器常用在保護(hù)出口電路中。若誤將電流保 持線圈當(dāng)啟動(dòng)線圈使用有可能會(huì)造成斷路器跳閘線圈動(dòng)作失誤，電路設(shè)計(jì)選用繼電器時(shí)一定要區(qū)分清楚，防止訂錯(cuò)誤事(雙啟動(dòng)型無此問題)。近年來有人參考上世紀(jì)九十年代出現(xiàn)的利用二極管組合分流的信號繼電器 設(shè)計(jì)原理，推出了不用再考慮保持系數(shù)的自適應(yīng)防跳回

15、路技術(shù)方案(詳見技術(shù)交流：一種自適應(yīng)配合和大容量分?jǐn)嗟姆捞芈?)。DZ-619型小型繼電器產(chǎn)品系列中也有專門針對“保護(hù)出口”要求設(shè)計(jì)的多 種規(guī)格，如表格三所示。表格三：DZ-619型保護(hù)出口繼電器各種類別主要特點(diǎn)示例特點(diǎn)1110(10S)-1000電壓啟動(dòng)、電流保持，動(dòng)作時(shí)間小可70%額定值二10ms,動(dòng)作電壓為5020500(10SQ)-048雙啟動(dòng)型，電流、電壓線圈均可啟動(dòng)或保持，適合保護(hù)出口和 防跳電路通用，雙啟動(dòng)型可減少訂貨規(guī)格，動(dòng)作電流為30 50%額定值，動(dòng)作電壓為5070%額定值3220(10S)-2500電壓啟動(dòng)、電流保持，動(dòng)作時(shí)間小二 持電流為不大于70%額定值F 10ms,動(dòng)作電壓、保4072(10S)-0250/2000電壓啟動(dòng)、寬電流范圍保持，動(dòng)作時(shí)間小于10ms,現(xiàn)場跳閘電流改變適應(yīng)能力強(qiáng)，保持電流不大于 80%下限額定值5072(10SS)-1000電壓啟動(dòng)、電流保持，動(dòng)作時(shí)間小于10ms,三個(gè)線圈可按需組合，可控制二個(gè)回路，動(dòng)作電壓為 5070%額定值6220(15SJ)-3000交流電壓啟動(dòng)、交流電流保持，動(dòng)作時(shí)間小于15ms,