繼電器是智能預(yù)付費(fèi)電能表中的關(guān)鍵器件，繼電器的壽命在某種程度上決定了電表壽命，該器件性能好壞對(duì)智能預(yù)付費(fèi)電能表運(yùn)行至關(guān)重要。而國(guó)內(nèi)、外繼電器生產(chǎn)廠家眾多，生產(chǎn)規(guī)模相差較大，技術(shù)水平相距懸殊，性能參數(shù)千差萬(wàn)別，因此，電能表生產(chǎn)廠家在繼電器檢測(cè)選型時(shí)必須有一套完善的檢測(cè)裝置，以保證電表質(zhì)量。同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)也加強(qiáng)了智能電能表內(nèi)繼電器性能參數(shù)抽樣檢測(cè)，同樣需要相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備，檢驗(yàn)不同廠家生產(chǎn)的電表質(zhì)量。然而，繼電器檢測(cè)設(shè)備不僅檢測(cè)項(xiàng)目比較單一，檢測(cè)過(guò)程不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，檢測(cè)數(shù)據(jù)需要人工處理和分析，檢測(cè)結(jié)果具有各種隨機(jī)性、人為性，而且，檢測(cè)效率低，安全性也得不到保證 [7]  。
近兩年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)逐步規(guī)范了電表技術(shù)要求，制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)規(guī)范，這為繼電器參數(shù)檢測(cè)提出了一些技術(shù)難題，如繼電器的負(fù)載通斷能力、開(kāi)關(guān)特性測(cè)試等。因此，迫切需要研究一種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)繼電器性能參數(shù)的綜合檢測(cè) [7]  。
根據(jù)繼電器性能參數(shù)測(cè)試要求，測(cè)試項(xiàng)目可以分為兩大類(lèi)，一是不帶負(fù)載電流的測(cè)試項(xiàng)目，如動(dòng)作值、觸點(diǎn)接觸電阻、機(jī)械壽命；二是帶負(fù)載電流的測(cè)試項(xiàng)目，如觸點(diǎn)接觸電壓、電壽命、過(guò)負(fù)荷能力。
主要測(cè)試項(xiàng)目簡(jiǎn)單介紹如下：（1）動(dòng)作值。繼電器動(dòng)作時(shí)所需電壓值。（2）觸點(diǎn)接觸電阻。觸電閉合時(shí)，兩觸頭之間的電阻值。（3）機(jī)械壽命。機(jī)械部分在不損壞的情況下，繼電器反復(fù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)。（4）觸點(diǎn)接觸電壓。觸電閉合時(shí)，觸電回路中施加一定負(fù)載電流，觸點(diǎn)間電壓值。（5）電壽命。繼電器驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈兩端施加額定電壓，觸點(diǎn)回路中施加額定阻性負(fù)載時(shí)，每小時(shí)循環(huán)小于300次、占空比1∶4條件下，繼電器的可靠動(dòng)作次數(shù)。（6）過(guò)負(fù)荷能力。繼電器驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈兩端施加額定電壓，觸點(diǎn)回路中施加1．5倍額定負(fù)載時(shí)，動(dòng)作頻率（10±1）次/分條件下，繼電器可靠動(dòng)作次數(shù) [7]  。繼電器的種類(lèi)很多，按輸入量可分為電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等，按工作原理可分為電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動(dòng)式繼電器、電子式繼電器等，按用途可分為控制繼電器、保護(hù)繼電器等，按輸入量變化形式可分為有無(wú)繼電器和量度繼電器。 [8]
有無(wú)繼電器是根據(jù)輸入量的有或無(wú)來(lái)動(dòng)作的，無(wú)輸入量時(shí)繼電器不動(dòng)作，有輸入量時(shí)繼電器動(dòng)作，如中間繼電器、通用繼電器、時(shí)間繼電器等。 [8]
量度繼電器是根據(jù)輸入量的變化來(lái)動(dòng)作的，工作時(shí)其輸入量是一直存在的，只有當(dāng)輸入量達(dá)到一定值時(shí)繼電器才動(dòng)作，如電流繼電器、電壓繼電器、熱繼電器、速度繼電器、壓力繼電器、液位繼電器等。在控制電路中用的繼電器大多數(shù)是電磁式繼電器。電磁式繼電器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，使用維護(hù)方便，觸點(diǎn)容量小（一般在SA以下），觸點(diǎn)數(shù)量多且無(wú)主輔之分，無(wú)滅弧裝置，體積小，動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確，控制靈敏、可靠等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于低壓控制系統(tǒng)中。常用的電磁式繼電器有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器以及各種小型通用繼電器等。 [8]
電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器的相似，主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)組成。電磁式繼電器有直流和交流兩種。在線(xiàn)圈兩端加上電壓或通人電流，產(chǎn)生電磁力，當(dāng)電磁力大于彈簧反力時(shí)，吸動(dòng)銜鐵使常開(kāi)常閉接點(diǎn)動(dòng)作；當(dāng)線(xiàn)圈的電壓或電流下降或消失時(shí)銜鐵釋放，接點(diǎn)復(fù)位。 [8]
熱繼電器
熱繼電器主要是用于電氣設(shè)備(主要是電動(dòng)機(jī))的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理工作的電器，它具有與電動(dòng)機(jī)容許過(guò)載特性相近的反時(shí)限動(dòng)作特性，主要與接觸器配合使用，用于對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷和斷相保護(hù)三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)遇到因電氣或機(jī)械原因等引起的過(guò)電流(過(guò)載和斷相)現(xiàn)象。如果過(guò)電流不嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間短，繞組不超過(guò)允許溫升，這種過(guò)電流是允許的;如果過(guò)電流情況嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則會(huì)加快電動(dòng)機(jī)絕緣老化，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)，因此，在電動(dòng)機(jī)回路中應(yīng)設(shè)置電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。常用的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置種類(lèi)很多，使用多、的是雙金屬片式熱繼電器。雙金屬片式熱繼電器均為三相式，有帶斷相保護(hù)的和不帶斷相保護(hù)的兩種。 [8]
時(shí)間繼電器
時(shí)間繼電器在控制電路中用于時(shí)間的控制。其種類(lèi)很多，按其動(dòng)作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和電子式等，按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型?？諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的，它由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)3部分組成。電磁機(jī)構(gòu)為直動(dòng)式雙E型鐵心，觸頭系統(tǒng)借用I-X5型微動(dòng)開(kāi)關(guān)，延時(shí)機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器。 1、環(huán)境對(duì)繼電器可靠性的影響：繼電器工作在GB和SF下的平均故障間隔時(shí)間，達(dá)到820000h，而在NU環(huán)境下，僅60000h。 [9]
2、質(zhì)量等級(jí)對(duì)繼電器可靠性的影響：當(dāng)選用A1質(zhì)量等級(jí)的繼電器時(shí)，平均故障間隔時(shí)間可達(dá)3660000h，而選用C等級(jí)的繼電器平均故障間隔時(shí)間為110000，其間相差33倍，可見(jiàn)繼電器的質(zhì)量等級(jí)對(duì)其可靠性能的影響非常大。 [9]
3、觸點(diǎn)形式對(duì)繼電器可靠性的影響：繼電器的觸點(diǎn)形式也會(huì)對(duì)其可靠性產(chǎn)生影響，單擲型繼電器的可靠性都高于相同刀數(shù)的雙擲型繼電器，同時(shí)隨刀數(shù)的增加可靠性逐漸降低，單刀單擲繼電器的平均故障間隔時(shí)間是四刀雙擲繼電器的5.5倍。 [9]
4、結(jié)構(gòu)類(lèi)型對(duì)繼電器可靠性的影響：繼電器結(jié)構(gòu)類(lèi)型共有24種，不同類(lèi)型均對(duì)其可靠性產(chǎn)生影響。 [9]
5、溫度對(duì)繼電器可靠性的影響：繼電器工作溫度范圍在-25～70℃之間。隨著溫度的升高，繼電器的平均故障間隔時(shí)間逐漸下降。 [9]
6、動(dòng)作速率對(duì)繼電器可靠性的影響：隨著繼電器動(dòng)作速率的提高，平均故障間隔時(shí)間基本呈指數(shù)型下降趨勢(shì)。因此，若設(shè)計(jì)的電路要求繼電器的動(dòng)作速率非常高，那么在電路維修時(shí)就需要仔細(xì)檢測(cè)繼電器以便及時(shí)對(duì)它更換。 [9]
7、電流比對(duì)繼電器可靠性的影響：所謂電流比是繼電器的工作負(fù)載電流與額定負(fù)載電流之比。電流比對(duì)繼電器的可靠性影響很大，尤其當(dāng)電流比大于0.1時(shí)，平均故障間隔時(shí)間迅速下降，而電流比小于0.1時(shí)，平均故障間隔時(shí)間基本不變，因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用額定電流較大的負(fù)載以降低電流比，這樣可保證繼電器乃至整個(gè)電路不因工作電流的波動(dòng)而使可靠性降低。新型繼電器是指為了適應(yīng)新提出的特殊要求，滿(mǎn)足特殊環(huán)境條件下的使用而研制生產(chǎn)出的電磁式繼電器，其主要特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、耐振動(dòng)、抗沖擊、負(fù)載范圍從低電平負(fù)載到5A、28 V額定負(fù)載，產(chǎn)品有可靠性指標(biāo)（失效率等級(jí)）要求，產(chǎn)品采用電阻熔焊或激光熔焊密封的氣密式密封結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于電子控制設(shè)備中的信號(hào)傳遞和弱電功率切換。 [10]
新型電磁式繼電器包括：非磁保持繼電器和磁保持繼電器。非磁保持繼電器是一種單穩(wěn)態(tài)繼電器，繼電器線(xiàn)圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下，其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，但在線(xiàn)圈激勵(lì)撤銷(xiāo)后，觸點(diǎn)輸出狀態(tài)復(fù)原到初始狀態(tài)。磁保持繼電器是一種雙穩(wěn)態(tài)繼電器，分單線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)和雙線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)，線(xiàn)圈激勵(lì)為電脈沖方式。對(duì)單線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)繼電器，當(dāng)線(xiàn)圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，線(xiàn)圈激勵(lì)撤銷(xiāo)后，觸點(diǎn)能保持已有狀態(tài)，要改變觸點(diǎn)輸出狀態(tài)，需對(duì)線(xiàn)圈加一規(guī)定的反向電壓激勵(lì)量。對(duì)雙線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)繼電器，當(dāng)線(xiàn)圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，線(xiàn)圈激勵(lì)撤銷(xiāo)后，觸點(diǎn)能保持已有狀態(tài)，要改變觸點(diǎn)輸出狀態(tài)，需對(duì)第二線(xiàn)圈加規(guī)定的電壓激勵(lì)量。 [10]
由于新型繼電器具有的特殊性能，它的檢測(cè)方法和檢測(cè)要求也不同于常規(guī)繼電器的檢測(cè)。主要檢測(cè)的內(nèi)容有電氣參數(shù)檢測(cè)、電氣性能指標(biāo)檢測(cè)、機(jī)械性能指標(biāo)檢測(cè)和物理性能指標(biāo)檢測(cè)等。WOLFTECHNIK MS 0200 G 124 T 200 μm
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