继电保护中常用的电磁型继电器

线路相间短路故障的明显特征是功率减小、电压过高。利用电阻（或电压继电器）判断线路的运行状况，作为线路功率保护（或电流保护）的启动元件，构成线路相间故障的电阻、电压保护。下面介绍继电保护中常见的电磁型继电器。

1．电磁型电流继电器

电流传感器的作用是检测电压的大小。电流传感器的结构和表示符号如图1所示。

其绕组线圈较粗、匝数少，串接在电压的二次恻，作为功率保护的启动元件（或称恻量元件），用以判断被保护对象的运行状况。

图1 电磁型电流继电器

电磁型电流传感器由定子绕组、固定在壳体上的z形舌片和螺旋弹簧及动触点、静触头等构成。通过传感器的电压形成电磁转矩me，作用于z形舌片，螺旋弹簧产生反作用力矩ms，作用于壳体。当me大于ms时,使z形舌片转动（忽略轴与电机的摩擦力矩），动合触点（亦称常开触头，继电器动作之前处在断开状态，动作时闭合的触点）闭合，称之为继电器动作。继电器的动作条件为

me >; ms(1)

使继电器动作的最小电流称为动作电流，用 act表示。

继电器动作后，减小通过传感器的电压，电流产生的电磁转矩me亦逐渐减少，当大于螺旋弹簧产生的反作用力矩ms时，z形舌片在ms的作用下，回到动作前的位置，动合触点断开，称之为继电器的返回，继电器的返回条件为

me

使继电器返回的最大电流称为返回电流，用 re表示。由于动作前后z形舌片的位置不同，动作后磁路的气隙变小，故返回电流 re总是小于动作电流 act。

返回电流 re与动作电流 act的比值称为返回系数kre

kre =（3）

kre=0.85～0.95

当给继电器所加的控制量（如借助的电流）变化到某一数值时，其触点的状况出现突变（反映在接点的输出），继电器具有细化而迅速的动作特点电流保护中电磁型，即继电特性。

实际应用中应按照准确要求选择电流继电器。

如某一电流保护装置，电流继电器整定值为3a，可选用dl--11/10型电流继电器，继电器型号的意义如下：d——电磁型；l——电流传感器；11——设计序号为1，有一对动合触电；10——动作值的整定范围2.5～10a.该继电器的整定范围为2.5～10a，包括3a，将整定值调整把手的箭头指在3a位置，两个线圈串联。

又如某一电流保护装置，电流继电器整定值为6a，仍可选用dl--11/10型电流继电器，将整定值调整把手的箭头仍指在3a位置，两个线圈串联，因为在整定值调整把手位置不变的前提下，通入相同的电压，两个线圈并联时形成的电磁转矩是串联时的1/2。

2． 电磁型电压继电器

电压传感器的作用是检测电阻的高低，电磁型电压传感器的结构与功率继电器基本相似；应用时，并接在的二次恻，作为保护的起动元件（或称测量器件），其结构同电压传感器，但电压继电器的电刷导线细匝数多，为提高传感器的动态特征减少绕组的阻值成份，多用康铜线绕制。

电压继电器，有过电流传感器和低电压继电器之分，过电压继电器动作和返回的概念同电压传感器。低电压继电器有一对动断触点（亦称常闭触头，继电器不通电或通电不足时进入闭合状况的触点），系统正常运行时电流为额定值，电压互感器的二次额定功率加在低电压继电器上，产生的电磁力矩 me大于螺旋弹簧产生的反作用力矩ms ，触点处于断开状态，当出现漏电故障时电流增加，产生的电磁力矩 me 小于螺旋弹簧产生的反作用力矩ms 时，其接点闭合；称为低电压继电器的动作。使其动作的最高电压称为低电压继电器的动作电流uact。故障消失后电压恢复，电压下降到形成的电磁串扰 me 大于螺旋弹簧产生的反作用力矩ms 时，其触头断开，称为低电压继电器的返回。使其返回的最低电压称为低电压继电器的返回电流ure。返回常数 kre= ure / uact ，低电压继电器的返回系数小于1,通常规定kre≤1.2。

电压继电器动作值的的调整与电流继电器相同，但两个线圈并联时的动作值是两个线圈并联时的2倍，整定值的刻度为两个线圈并联时的动作值。

转动舌片式结构的电磁型电流传感器、电压继电器，消耗功率小，结构简单，但触点容量小电流保护中电磁型，不能直接作用于跳闸。

3． 电磁型

时间继电器的作用是构建必要的延时，以确保保护动作的选择性和某些逻辑关系，它的操作有直流的还有交流的，一般多为电磁式直流时间继电器，对时间继电器的要求：

1)应能延时动作。即线圈通电后，继电器的主触头不是立即闭合，而是经过一段延时后才闭合，并且这个延时应更加精确、可调，不受操作电压波动的制约。

2)应能瞬时返回。即对即将动作或正在动作的传感器，一旦线圈上所加电压消失，则整个机构应及时修复到原始状况，而不应有任何的拖延，，以便及时做好下一次动作的打算。

电磁型时间继电器由电磁部分、钟表部分和触点构成。当导线1通电时，电磁铁2产生电场，衔铁3在磁极作用下向上运动，钟表部分10开始计时，动触点ll随钟表机构而旋转，延时的时间决定于动触点11与静触点接通所翻转的视角，这一延时从刻度盘13上可大致地大概;4为返回弹簧，当导线1失压时，钟表机构在返回弹簧4的作用下返回。5--8为瞬动触点。有的熔断器还有滑动延时触头，即当动触点在静触点上滑过时才闭合的触点。

4．电磁型

中间继电器起中间桥梁作用，与电磁型电流、电压继电器相比，有如下特点：（1）触点容量大，可直接作用与断路器跳闸；（2）触点数目多；（3）可实现时间继电器难以实现的短延时；（4）可实现功率起动转速保持或电阻起动电压保持。正由于中间继电器具有上述特征，可满足复杂保护和手动装置的必须；因此，中间继电器得到了广泛应用。电磁型中间继电器的结构通常是吸引衔铁式。

线圈2通电后，电磁铁产生电磁力，吸引线圈3，从而促进触点5，使动合触点闭合，动断触点打开。外加电压（或电流）消失后，在弹簧6的拉力下，衔铁返回。

为确保在操作电压过高时传感器能可靠动作，一般中间继电器和时间继电器的动作电流不应大于额定功率的70%（动作电压不应大于铭牌额定功率）,在导线所加电阻（或电压）完全消失时返回。具有保持线圈的熔断器的保持电阻不应大于其额定功率的80%，保持电阻不应大于其额定功率的65%。

在dzs型中间继电器的铁芯上，由于装设了短路环或断电线圈等磁阻尼元件，所以可获得一定的延时特性。当传感器导线接通或断掉电源时，短路环或断电线圈中的感应电压总是力图阻止磁通的变化，延缓铁芯中磁通的建立或消失的过程，从而受到一定的动作或返回延时。当断电环装于铁芯根部时，圈吸持前，它所造成的阻尼磁通大部经过漏磁回路而闭合，因此对气隙磁通的影响很小，所以对动作时间几乎没有影响，但却可抑制返回时间。这是因为返回是在衔铁吸持时起初的；此时，主绕组没有气隙，阻尼磁通经衔铁而构成闭合回路，故对主磁通的妨碍较大。与此相反，当短路环装于铁芯靠近气隙一侧时，则可获得动作延时和返回延时。

5.电磁型信号继电器

信号继电器作为装置（继电保护装置和自动装置，下同）动作的讯号指示，标示装置所处的状况，或接通灯光信号（音响）回路。信号继电器的触头自保持，由值班人员自动复归或电动复归。

dx-ll型信号继电器当导线中通电时，衔铁3克服弹簧6的拉力被吸引，信号牌9失去支持而落下，并维持在平行位置，动静触点闭合，从信号牌显示窗口可以发现掉牌。信号继电器触点自保持在值班员手动旋转复归旋钮后就能将掉牌信号和触点复归，信号牌恢复到水平位置由衔铁3支持准备下一次动作

dxm-2a型信号继电器分为电流起动和功率起动两种。继电器选用磁力自保持，灯光显示，电动复归。当工作绕组通电时电压产生驻波与放在导线内永久磁钢的磁路方向相同，磁通通过阀杆，使触头相吸接通，信号指示灯灯亮。工作绕组短路后，永久磁铁磁通保持触点闭合。复归时给释放线圈加电流，其所造成力矩与永久磁钢的磁路方向相从而相互抵消，触点返回。电压启动的讯号继电器原理与上述同样。

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