继电器(教案)

——教案

批准人：时间：授课人：

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作业提要

课目：继电器

内容：继电器的运用。

目的：通过学习让大家对继电器的作用有所了解。

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时间：45分钟

方法：幻灯片讲解

要求：认真听讲、做好笔记

器材保障：电脑、投影仪

作业进程

作业准备----------------------------------------5 分钟

作业实施----------------------------------------35 分钟

作业讲评----------------------------------------5 分钟

一、继电器的概述

继电器是一种传递信号的电器。它能反应各种电的或非电的信号，并将这种信号传递出去，去控制某种对象。继电器主要由感测部分和执行部分组成，感测部分通常是电磁机构，执行部分一般为常开常闭触点。继电器是按照“通断”的循环而工作的，它的动作具有跳跃的特性。

2、继电器的种类很多，根据不同的方法可分类如下

一、按动作原理可分：电磁式继电器、感应式继电器、热继电器、晶体管继电器、磁继电器等

二、按输入原理可分为：电磁式继电器、电压继电器、时间继电器、功率继电器、温度继电器、压力继电器、速度继电器等。

三、按用途可分为：保护继电器、控制继电器、通信继电器等

在我台各单位自备电站中应用较多的继电器有：电流继电器电压继电器、中间继电器、信号继电器、时间继电器、热继电器等下面我们分别介绍以上几种继电器的作用。

二、常用继电器的作用

1、电流继电器

此种继电器的接点有两种基本形式，即瞬动常开接点和瞬动常闭和接点。所谓瞬动是指继电器的动作时间（由线圈通入电流至接点状态发生转换的时间）很短，一般为0.02—0.04S所谓常开接点是指继电器线圈未接通或虽接通电源但并没有吸起衔铁时，处于分开状态的接点；而此处于闭合状态的接点就叫做常闭接点

电流继电器的动作电流可以根据需要整定，其方法是转动调整把手来改变螺旋弹簧的反作用力矩。例如DL10—11/10型继电器的动作电流可以在2.5—10A 间平滑调节

2、电压继电器

电压继电器与电流继电器的结构与作用原理基本相同，只是其线圈匝数较多。这是因为电压继电器线圈所接电压通常较高的缘故

电压继电器分过压继电器和低电压继电器两大类。

而低电压继电器应用则较多，常在低电压保护或低电压闭锁回路中作为起动元件。原理：正常运行时线圈接额定电压，在磁通的作用下，衔铁被吸向铁芯，常闭接点打开。故障时，电压下降到低于继电器的额定值，衔铁在弹簧的作用下返回，常闭接点闭合保护动作

3、时间继电器

时间继电器在继电保护装置和自动控制系统中用作时限元件，用来建立必要的动作时延，以保证动作的可靠和合理。

原理：当继电器的线圈通过动作电流值时，铁芯被吸入，瞬时触点状态被切换。同时使被卡住的一套钟表被释放，在牵引弹簧的作用下，经过整定的时间使延时主触点闭合。

4、信号继电器

信号继电器有电流型和电压型两种，使用时应分别串并联在二次回路内，信号继电器正常状态时，其衔铁托住信号牌在较高位置。当继电器线圈通电时，衔铁被吸向铁芯而使信号牌掉下，显示其动作信号。同时带动转轴旋转90度使固定在转轴上的动触点与静触点接通从而接通信号回路，发出音响或灯光信号。

5、中间继电器

中间继电器是根据电磁感应原理制成的，电流继电器和电压继电器的触点少，切断电流的能力小，一般不能直接去控制开关跳闸。为了增加触点的数量和容量，就需要有个中间过渡的继电器，称中间继电器。

常用的电磁式中间继电器的型号为DZ-10系列，电磁式中间继电器的作用是机器发生故障时，与其它电器配合起来，自动切断电源，保护设备和人身安全。

电磁式中间继电器的结构是由电磁铁、可动衔铁、线圈、接点（触点）和反作用弹簧等部分组成

当电磁铁的线圈中通过电流时，在线圈中建立磁通，该磁通通过电磁铁，空气隙和可动衔铁构成闭合回路。处在电磁铁磁场中的可动衔铁被磁化，因而产生电阻力，当电磁力足够克服弹簧的拉力时，可动衔铁被吸向电磁铁，从而使继电器的触点闭合或断开，用以接通或切断电路。

中间继电器按其电特性不同分为直流和交流两种。

6、热继电器

热继电器是依靠负载电流通过发热元件时即产生热量，当负载电流超过允许值，所产生的热量增大到使动作机构随之动作的一种保护电器，主要用途是保护电动机的过载及对其他设备发热状态的控制

热继电器通常与接触器装成电磁起动起使用，以保护电动机的过载。一般使用时应根据被控设备的额定电流（或正常运行电流来选择相应的发热元件规格，不能过大或过小）.

常用的热继电器按结构和动作原理分为双金属式和热敏电阻式两种。在我台电源专业中主要应用双金属片热继电器，其型号一般为JR16系列。

1、双金属片式：利用两种热膨胀系数不同的金属，通常为锰镍、铜板轧制而成。当其受热而弯曲，从而推动动作机构使触头闭合

2、热敏电阻式：利用某种材料的电阻随温度变化而变化的物理性能而制成的热继电器

热继电器按额定电流等级分为10、40、100和160A四种按级数分为二级、三级（三级中有带断相保护和不带断相保护的）两种

JR16系列热继电器

JR16系列热继电器是一种双金属片复合加热式结构的热继电器，主要金属与加热元件串接在接触器负载端正(电动机电源端)的主回路中，当电动机过载时，主双金属片受热弯曲推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触头分开(即串接在接触器线圈回路的热继电器常闭触点)切断电路保护电动机。

热继电器的技术特性

1、电流——时间特性（安秒特性）是表征热继电器动作时间与通过电流时间的关系特性，这个特性是反时限的，当过载的电流与额定电流的比值越大时，相应的热继电器动作时间越短，而在动作时间内，被保护电动机的过载不应超过允许值。为了充分利用电动机的过载能力，热继电器的动做时间不应过分小于电动机允许发热的过载时间，同时还能够使电动机直接起动而不受短时高过载倍数的影响而造成误动作

2、热继电器温度补偿装置，当环境温度变化时，热继电器带有的温度补偿装置可以有效的减少热继电器整定电流值的变化。

3、热继电器的长期工作电流。热继电器的常开、常闭触头长期工作电流为3A(JR16系列常闭触头的额定电流为5A，常开触头为1.5A)

4、热继电器的热稳定电流。热继电器的热稳定电流为：2.5A及一下等级为10倍热元件额定电流，2.5A以上的为12倍热元件额定电流。在冷态通过热稳定电

流时，热继电器应可靠动作而不会损坏或产生残余变形。带快速饱和电流互感器的热继电器，其热稳定性能承受热态8倍额定电流值10S

热继电器的选用

热继电器通常与接触器配装成电磁起动器使用以保护电动机的过载。选用时必须了解被保护电动机的工作环境、起动情况、负载性质、工作制以及电动机的过载能力。

一般选用时应根据被控设备的额定电流（或正常运行电流）来选择相应的发热元件规格，不能过大或过小。

热继电器的运行和维护

1、检查电路的负荷电流，是否在热元件的整定范围内

2、检查与热继电器连接的导线接点处有无发生过热现象，导线截面是否满足负荷需要

3、检查热继电器上的绝缘盖板是否完整无损和盖好，以保持热继电器中的合理温度，保证其动作性能

4、检查热元件的发热阻丝外观是否完好，继电器内的辅助接点有无烧毛、熔焊现象，机构各部元件是否正常完好，动作是否灵活可靠

5、检查继电器的工作环境温度是否与型号的特点相适应

6、检查继电器的绝缘体是否完整无损、内部是否清洁

热继电器常见故障及处理

保护装置应满足四项基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

1、选择性：指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护拒动时则由相邻设备或线路本身切除故障。同时保护无故障部分继续运行。保护装置动作的选择性是为了提高供电的可靠性。无选择性地切除故障，将扩大事故停电的范围，给系统和用户带来不应有的损失。

2、速动性：指保护装置应能尽快地切除短路故障，提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度。快速切除短路故障还可缩小故障影响的范围，加速恢复共配电系统正常运行的过程，最大限度地减小对用户的影响因此，在条件允许的情况下，保护装置力求快速动作。

3、灵敏性：指在被保护设备或线路的范围内金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。灵敏系数是衡量继电保护装置在其保护范围内发生故障和不正常工作状态时，能否动作的重要指标。设计继电保护装置时，都必须进行灵敏系数的校验。灵敏系数的大小根据最不利的运行方式和故障类型来确定。

4、可靠性：指保护装置应动作时应动作，不该动作不误动。应为保护装置拒动或误动，都将使配电系统事故扩大，给共配电系统和国民经济带来严重损失。要使保护装置可靠的工作，应采用高质量的保护元件，保护装置接线力求简单，用尽可能少的元件来完成所需功能；应精心设计计算，正确调试，保证安装质量；并在运行中认真维护和管理。

思考题

1、继电器主要由哪几部分组成？热继电器不动作的原因及处理方法？

2、对继电器有哪些要求？