用固态继电器组成的直流系统闪光装置.pdf

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也灭电各
用芯继电器组成的直流黍统闪光装置
方治全学院自对化系河TN52TY
提]介绍了用态继电器蛆成发厂、变电所直流中的闪光袋的电路卸成、工作
电工技术
原星、數设计和元件途择。
关笔词直流承网先态继电器电職继电器
发い攻
目前,许多发电厂、变电所直流系统中的闪光装阻放电;当电容上电E放电到固态继电器的最大关
置仍然采用电磁式继电器组成り。这类闪光装罡,由断电压时,固态继电器关断、使信号灯变暗、同时电
于工作时继电器触点频繁通断,使继电器触点容易容又通过D.、R,和信号灯WH充电……如此周而复
烧坏,工作时会产生电弧,噪声和电磁干扰。而固态始?使闪光小母获得周期性闪光脉冲?信号灯产生
继电器是通过控制晶闸管、晶体管或场效应管的导忽亮忽暗的闪光信号,直至操作人员把斷路器控制
通(或梭止)来实现电路通断的,无触点,无机械运动开关转到与断路器状态相对应的位置为止。
部件。因此,用固态继电器组成的直流系统闪光装
和电磁继电器组成的闪光装覺一样,按紐SB和
覺,能从根本上解决上述问题
白色信号灯WH供试验用。平常白色信号灯亮,可作
基本电路和工作原理
为控制小母线电源指示。按下按钮,白色信号灯闪
用常开型直流固态继电器,也可采用常团型直流固?
用固态继电器组成直流系统闪光装置·既可采光,说明闪光装置能正常工作,否则闪光装置有故
态继电器,但目前厂家生产的固态继电器多为常开
2参数设计
型。图1为采用常开型直流固态继电器组成的直流
闪光脉冲一般以频率为(5/6)~1HL(每分钟闪
系统闪光装置基本电路。
光50~60次)、占空比为1/2(正,负脉冲宽度各占脉
冲周期的一半)左右为宜。从上述电路工作原理的分
析可知、正脉冲宽度对应于电容的放电时间,负脉冲
宽度对应于电容的充电时间。因此,可通过选择充放
电回路的元件参数来满足闪光詠冲的颕率和占空比
的要求
2.1电阻R1的选择
电阻RL的选择原则是既要保证电容充电时电
容上的电压能充电到固态继电器的量小接通电压,
又要止万一电容开路时固态继电器不至于因输入
发电厂、变电所的闪光装量是与断路器控制、信电太高而损坏。忽略电容充电时二极管D1的正向
号回路配合工作的门。图1的工作原理是:当断路器压降和信号灯电阻(因为充电时信号灯处于暗灯状
控制开关的位量与断路器的状态不对应时,闪光小态,其阻值根小),可推导出R,的取值范围为
母线(十)BF通过信号灯(红灯或録灯)与控制小母
线-BC接通;电容C通过二极管D、电阻R:和信号
r
Rr
(1)
LY-MN
灯wH充电、由于R的阻值较大,流经信号灯的充式中e控制小母线+BC与ーBC之间的电
电电流很小,故此时信号灯小亮:当电容上电压充电
到固态继电器的最小接通电压时,固态继电器接通
R1-固态电器的輪入电阻
点亮信号灯WHI,同时电容通过二极管D2、电阻R3
Uw,Mx-一固态继电器的输人电压上限值
和固态继电器输出端以及固态继电器本身的输入电
Ux.wnN~~固态继电器的输入电压下限值,
30p
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一它深配气烫各
即态继电器的最小接通电
第二种情况是当R:的计算值约等于R1时,可
从可靠性和安全性两方面考虑,选择R:的实际把图1进一步简化为图3所示的电路·使电容充、放
值约等于上式范围的中间值为宜
电都经过电阻R1
2,2电容C的选择
电阻R1选定后,可由电容的充电回路导出电容
C的计算式。忽略充电时二极管D1的正向压降和信
号灯电阻,电容C的计算式为
2/RIn OF-MAX-E,
(2)
LM i MIN
七
式中f一闪光频率;
R-一充电回路等效电阻,Ra=R1R/《R:+
图3R计算值约等于R1时的简化电路
3电路元件的选操
E--允电回路等效电动势,E。=UBcR:(R1十
3.1固态继电器的选择[2
从固态继电器的物入参数考虑,宜选择输入电
UOF -Xa
固态继电器的最大关断电E
阻较大?最小接通电压较大、且最小接通电压与最大
2.3电阻Ra的选择
关断电压的差值较大的限流型直流固态继电器。
电容C确定后.可由电容的放电回路导出R2的
因为光装覺所带的是电阻性的信号灯负载
计算式。忽略放电时一极管D2的正向珏降和固态继所以固态继电器的输出参数可按额定输出电压等于
电器的输出电压降,R2的计算式为
或略高于实际工作电压(7额定输出电流等于或略
R?
(3)
大于有可能出现的实际最大工作电流选择,并且尽
2 FR Cin
可能选择出电压降较小的直流固态继电器。
0P·4x
如果计算结果R2为负值,可适当减小R1按(2)、(3)32其它元件的选择
式重新计算和选择电容C和电阻R2。显然,R2的计
其它元件的选择主要是选择元件的额定电压和
算值在以下两种情祝下.可简化装置的电路结构。
额定电流。在固态继电器选定之后,其它元件的额定
第一种情况是当R2:的计算值远远大于固态继
电压等于或略高于固态继电器的额定输出电压,额
电器的输入电阻R时,可去掉图1中的D、R2支定电流等于或略大于固态继电器的额定输出电流
4结论
路,把图1简化为图2所示的电路。
实践证明,按上述方法设计的直流系统闪光装
置的运行效果良好。这种闪光装覺不仅电路简单、成
本低、命长,而且具有无电、无噪声和电磁干扰
小等优点,可用于具有易燃性气体以及对噪声和电
磁干扰有特别要求的场所
参文
航空工业部第四圳没计研究院等?工厂配电设计手
?北京:水利电力出版社,1983
图2R2计算值远近大于R1时的简化电路
2赵金生·固枩维电器电多效的选用?电力电子技术
1995(22
电工技术I999年第4期第15页《图2、图3)
表
表头部分连线有误·改为右图接法。特此更正,并向
作者及广大读者表示款意。
《电工技术部
1999年6月