交流控制回路采用小型高阻抗中间继电器需注意的问题

邱天明

1. 问题的提出九江电厂三期(2Í350MW机组)净水泵房,400V MCC对净水区域的40余个阀门进行供电。采用GCS型抽屉式开关柜，每个柜最多可装22个阀门回路。阀门控制回路采用典型的电动蝶阀控制回路接线。控制回路的接线如图1所示，控制回路中间继电器选用RXMK1，RK225053型小型继电器。

在调试单位现场调试过程中，发现阀门正反转接触器KB1，KB2会同时合上。调试单位怀疑此蝶阀接线图存在问题，但是经仔细核对控制接线图，未发现任何问题。业主把制造厂技术人员召到现场对每个回路逐个核对了柜内接线，结果表明柜内接线与图纸完全吻合。当时根据工程进度安排净水系统必须在一周后投运以便净水系统进行下一步调试，业主要求在两天内解决问题。于是调试单位在现场查找原因，设计院从理论上分析原因。因为九江工程的图纸是参照以往工程的阀门接线图的，于是调出过去相类似的图纸进行对比，发现除选用的中间继电器型号(原工程中采用DZ-52，DZJ-201X，DZJ-203X等型)不同外，接线基本相同，且以往工程使用中从未发现问题。以往工程采用的中间继电器的特点是体积大、阻抗小。而本工程中采用RXMK1，RK225053型小型中间继电器。于是把注意力放在分析此小型继电器对

控制回路造成的影响方面，调试单位对小型继电器的线圈阻抗进行了现场实际测量，测量的结果是220V交流回路中其阻抗约为13kΩ。

与此同时调试单位在现场查找原因过程中发现当阀门旁限位开关常闭接点KXW1，KXW2断开后，在中间继电器K11，K12上的残余电压仍可达150V左右，而RXMK1，RK225053型继电器的返回电压为130V。因此K11，K12无法返回。至此，问题终于被确定为由于采用了此种继电器引起。

首先检查继电器本身是否有问题，调试单位先将连接端子11～14的电缆JS07-22断开，然后在11号端子与12号端子之间串入一接点，而该接点断开后K11两端电压降为10V，K11正常返回，可见继电器不存在问题。

很明显，问题出在电缆JS07-22号。经设计、施工、调试单位共同分析认为，小型中间继电器上150V的残余电压，是由电缆回路造成的，该电缆长度为30～100m，视不同阀门距离MCC的远近而异。 2. 原因分析

令人深思的是，为何在220V AC回路中，经短短的30～100m的控制电缆，会在小型中间继电器上出现150V左右的电压，这在一般情况下是不可能出现的。由于现场条件的，无法进行更进一步的试验。但根据以往的经验，在20世纪70年代初美国EBASCO公司为消除感应电压的影响，就采取过留出控制电缆的一芯两端接地，作为屏蔽芯来消除回路中的感应电压，受此启发并经过集思广益分析认为，原接线中的K11，K12相当于一个感抗很大的电抗L，而原接线电缆芯线JS07-22-1和JS07-22-2之间，以及JS07-22-3和JS07-22-4之间，存在着一个电容值很小的电容，在KXW1，KXW2断开的情况下，其等效电路如图2所示。根据该等效电路图，由于小型继电器的阻抗很大，使K11，K12两端出现150V左右的电压。

如将电JS07-22-3芯的两端接地(如图1)后，其等效电路如图3所示，K11，K12两端电压将降至返回电压以下，继电器能可靠返回。

3. 解决办法

显然有两种方法解决问题：一是将继电器K11和K12改为线圈阻抗较小、体积较大的继电器(如DZJ-201X)，原有GCS型MCC柜内放不下，需另加继电器屏，需改动二次接线和电缆，由于受工期的，此方案被业主否定；其二是将电缆JS07-22-3芯的两端接地，使继电器K11，K12两端电压在阀门旁限位开关常闭接点KXW1，KXW2断开后降至可靠返回电压以下。为配合工期要求，减少现场修改工作量，各方一致认为按第二种方法处理，并取得了良好的效果。 4. 建议

在以往工程中，由于采用国产老型号继电器一般为线圈阻抗较小、体积较大的继电器，这样，220V交流电压主要压降在等效的两根电缆芯线上(参见图2)，这个问题应该说并不是不存在，而是因为没有带来不良后果而未被引起注意。但是，近年来随着技术不断发展和工艺不断改进，中间继电器正朝着小型化发展，随着继电器体积的减小，其线圈阻抗大大增加，所以会出现九江三期工程中发生的问题。为了避免上述问题在别的工程中发生，当采用小型高阻抗中间继电器时，应注意对继电器线圈电源回路的屏蔽或隔离。