固態(tài)繼電器的基本工作原理及應(yīng)用時(shí)的測試和故障

　　摘要：結(jié)合大唐烏沙山發(fā)電廠電動(dòng)執(zhí)行器中采用的固態(tài)繼電器’>繼電器的使用情況，介紹了交流固態(tài)繼電器’>繼電器的基本工作原理、實(shí)際應(yīng)用時(shí)的測試和故障’>故障判定，提出了固態(tài)繼電器選型時(shí)應(yīng)留意的題目，為調(diào)試和維修職員提供鑒戒。 

　　關(guān)鍵詞：固態(tài);繼電器;原理;故障’>故障;電動(dòng)執(zhí)行器 

　　大唐烏沙山發(fā)電廠4臺(tái)超臨界600MW機(jī)組的脫硫、化學(xué)和精處理系統(tǒng)均選用上海自動(dòng)化儀表股份有限公司生產(chǎn)的AI系列智能型和德國德瑞摩(DREHMO)電動(dòng)執(zhí)行器，在這類執(zhí)行器中均用了固態(tài)繼電器(SSR)。運(yùn)行中脫硫系統(tǒng)DREHMO執(zhí)行器及化學(xué)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)均發(fā)生過拒動(dòng)、速度偏慢或跳空氣開關(guān)等故障，而大部分檢驗(yàn)職員對固態(tài)繼電器的性能不是很熟悉，對處理此類題目有一定難度。因此有必要對固態(tài)繼電器的原理、類型、故障判定及使用作進(jìn)一步的熟悉。 

　　1 、典型交流固態(tài)繼電器的工作原理 

　　固態(tài)繼電器(Solid State Relay，SSR)是一種有繼電特性的無觸點(diǎn)式電子開關(guān)。具有壽命長、可靠性高、開關(guān)速度快、電磁干擾小、無噪聲、無火花等特點(diǎn)。 

　　交流固態(tài)繼電器(過零型)的原理見圖1。固態(tài)繼電器由三部分組成：輸進(jìn)電路、隔離(耦合)和輸出電路，在輸進(jìn)電路控制端加進(jìn)信號(hào)后，IC1光電耦合器內(nèi)光敏三極管呈導(dǎo)通狀態(tài)，R1串接電阻對輸進(jìn)信號(hào)進(jìn)行限流，以保證光耦合器不致?lián)p壞。發(fā)光二極管LED指示輸進(jìn)端控制信號(hào)，二級管VD1可防止輸進(jìn)信號(hào)正負(fù)極性接反時(shí)對光耦I(lǐng)C1造成的損壞。  

　　v1在線路中起到交流電壓檢測作用，使固態(tài)繼電器在電壓過零時(shí)開啟、負(fù)載電流過零時(shí)關(guān)斷。當(dāng)IC1光敏三極管截止時(shí)(控制端無信號(hào)輸進(jìn)時(shí))，V1通過R2獲得基極電流使之飽和導(dǎo)通，從而使SCR可控硅門極觸發(fā)電壓UGT被箝在低電位而處于關(guān)斷狀態(tài)，終極導(dǎo)致BTA雙向可控硅在門極控制端R6上無觸發(fā)脈沖而處于關(guān)斷狀態(tài)。 

　　當(dāng)IC1光敏三極管導(dǎo)通時(shí)(控制端有信號(hào)輸進(jìn))，SCR可控硅的工作狀態(tài)由交流電壓零點(diǎn)檢測三極管V1來確定。如電源電壓經(jīng)R2與R3分壓，A處電壓大于過零電壓時(shí)(VA>VBE1)，V1處飽和導(dǎo)通狀態(tài)，SCR、BTA可控硅都處于關(guān)斷狀態(tài);如電源電壓經(jīng)R2與R3分壓，A處電壓小于過零電壓時(shí)(VA 交流過零型固態(tài)繼電用具有電壓過零時(shí)開啟、負(fù)載電流過零時(shí)關(guān)斷的特性。它的最大接通、關(guān)斷時(shí)間是半個(gè)電源周期，在負(fù)載上可得到一個(gè)完整的正弦波形，也相應(yīng)減少了對負(fù)載的沖擊。而在相應(yīng)的控制回路中產(chǎn)生的射頻干擾也大大減少。 

　　三相固態(tài)繼電器(SSR)可直接用于三相電機(jī)的控制。最簡單的方法是采用2只SSR作電機(jī)通斷控制，4只SSR作電機(jī)換相控制，第三相不控制。固態(tài)繼電器與常規(guī)電磁繼電器優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。 

[$page]　　2、 繼電器測試與故障判定 

　　以上儀廠使用的固態(tài)繼電器為例，其外部接線見圖2。 

　　(1)當(dāng)觸發(fā)端DO與D1、D2之間沒有加控制電壓時(shí)，丈量輸進(jìn)端電阻，如電阻小于4O Q或大于幾千Q時(shí)，均說明該繼電器控制性能不良，最好不要使用，否則會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行器電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或變慢等故障。 

　　(2)在觸發(fā)端不加控制電壓，用數(shù)字萬用表丈量繼電器三相輸人端與輸出真?zhèn)�電阻，如測得數(shù)值在數(shù)kQ 以下或電阻很小，或用數(shù)字萬用表丈量繼電器輸進(jìn)端與輸進(jìn)端、輸出端與輸出端及與散熱板之間的電阻，測得電阻在數(shù)拾MQ或kQ以下，說明繼電器已損壞，不能再使用。這時(shí)若執(zhí)行送電操縱，執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源回路就會(huì)燒保險(xiǎn)絲或跳空氣開關(guān)。 

　　(3)如在觸發(fā)端DO與D1、D2之問加上控制電壓，紅燈與綠燈二個(gè)指示燈同時(shí)