【文章內(nèi)容簡介】 司 CDT 系列 H 級（工業(yè)級） UPS內(nèi)所有有關(guān)元器件失效率之和如下： λ 電阻 = 107 小時 λ 電容 = 107 小時 λ 集成電路 = 107 小時 λ 三極管 = 107 小時 λ 二極管 = 107 小時 λ 其他平均 = 107 小時 所以 UPS 平均無故障時間為 : 1 MTBFups = λ 電阻 +λ 電容 +λ 集成電路 +λ 三極管 +λ 二極管 +λ 其他 1 = 106 (小時 ) = 561798 (小時 ) 故創(chuàng)電公司的 CDTH 系列 UPS 電源的平均無故障時間為 50 萬小時 . 繼電器 繼電器是電氣路線中用于電路控制功能的作用，它利用小信號（小電流）的控制電氣主回路電器執(zhí)行接通或斷開的控制元件。在電氣設(shè)備電路中，主電路里的接觸器、自動開關(guān)為執(zhí)行元件，各種繼電器則是控制元件，繼電器的電原理圖如右圖示： UPS 電源設(shè)備理論培訓(xùn) 第 12 頁 共 186 頁 其中 J 為線圈 J1 為常開觸頭，又稱動合觸頭， J2 為常閉觸頭，又稱動斷觸頭 J：用于產(chǎn)生磁場力帶動觸頭的連鎖 機構(gòu)，實現(xiàn)常開、常 閉觸頭閉合、斷開 J1：在 J 得電時，觸頭閉合 J2：在 J 得電時，觸頭斷開 繼電器按所執(zhí)行功能不同又可分為中間繼電器、時間繼電器、電流繼電器，電壓繼電器等 ,其中： ? 中間繼電器 用于弱電流（ mA 級控制電路）與強電流（如 10A 培以上的控制電路）之間控制過程中使用的繼電器。 ? 時間繼電器 除具有普通的常開、常閉觸頭外，還有可以用來對電路執(zhí)行時進行定時、延時控制的延時觸頭的繼電器，即除普通的常開、常閉觸頭外還帶有延時合、延時斷的觸頭（有的具有 1 組，有的具有多組），其電原理圖如下圖示： 1. J 2. SJ UPS 電源設(shè)備理論培訓(xùn) 第 13 頁 共 186 頁 其中 SJ1:為延時合觸頭 SJ2:為延時斷觸頭 ? 電流繼電器 用于檢測和控制回路電源的繼電器，其結(jié)構(gòu)類似中間繼電大路，但其線圈結(jié)構(gòu)按功能分為又可以分為欠電流、過電流繼電器，其中過電流繼電器用途較普遍，由于它要通較大電流，故線圈同中間繼電器復(fù)雜。 ? 電壓繼電器 用于檢測和控制回路電壓的繼電器，其基本結(jié)構(gòu)類同中間繼電器，按功能不同亦可分為欠電壓繼電器、過電壓繼電器，其中過電壓繼電器使用較普遍。 ? 閃光繼電器 用于信號回路，當電源接通后，觸點可同期性的接通和斷開，從而使受控的燈光信號發(fā)出閃光。 閃光繼電器中也是用中間繼電器作執(zhí)行元件，閃光繼電器的閃光頻率是可調(diào)節(jié)的，一般控制在 40 次 /min～ 80 次 /min。 接觸器 交流接觸器 顧名思義，交流接觸器就是通過觸頭的接通和斷開來控制主電路的工作狀態(tài)，其原理圖如下圖示： 其中線圈 K 為控制線圈，觸頭 K K K3 為主觸頭，接通主電源回路，通常電流為 5A200A 相電流； K K5 為輔助觸頭，用于接觸器自身或?qū)ζ渌鸎A1 13 5 7 9A22 4 6 8 10K 5K 4K 3K 2K 1UPS 電源設(shè)備理論培訓(xùn) 第 14 頁 共 186 頁 電器的控制，通常觸頭電流為 3A5A。 直流接觸器 ： 直流接觸器與交流接觸器的差別在滅弧室區(qū)域中加裝 了附加的滅弧裝置，迫使電弧迅速熄滅。由于這個原因，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，體積大得多 ， 一般只用在需要頻繁啟動的直流電路中，直流接觸器都標有極性 ， 在接線時務(wù)必注意直流接觸器的極性。 空氣 斷路器 (空氣開關(guān) )的種類和選用 空氣 斷路器 在電氣 電路保護設(shè)計 中的重要性 任何忽視電路保護設(shè)計的電氣或電子產(chǎn)品都埋藏了故障隱患。保護 用電 設(shè)備歸根結(jié)底就是要對包括控制開關(guān)、電線和電源在內(nèi)的整個電氣系統(tǒng)加以保護，以避免短路和電流過大情況的發(fā)生。 目前 應(yīng)用 的電氣設(shè)備 的合適電路保護器 件是具有電流過載和短路保護功能的空氣 斷路 器 （以下簡稱為 斷路器 ）。北京地鐵 1 號線信號系統(tǒng)電源設(shè)備中亦采用了大量地空氣 斷路器 ,因此我們空氣 斷路器 地分類和選用作較為詳細地介紹 ,供大家在實際工作中參考 . 確定針對某項具體應(yīng)用的合適電路保護器件并不困難，但確實需要費一番思考。如果電氣和電子設(shè)備在設(shè)計中采用了規(guī)格制定得偏松的電路保護器件，則設(shè)備將極易因功率沖擊而遭到損壞并導(dǎo)致起火的災(zāi)難性后果，反之，如果采用規(guī)格制定得偏嚴的電路保護器件，將會引起令人生厭的頻繁跳閘現(xiàn)象。 目前的斷路器主要有熱斷路器、磁斷路器 、復(fù)合斷路器 和通地漏泄斷路器 （通常稱為漏電開關(guān)） 等幾 種。在選擇斷路器時，不僅需要考慮以下的電路特性，還應(yīng)當考慮包括斷路器的安裝位置以及外殼尺寸方面的限制條件： ? 施加的額定交流或直流電壓 ? 單相、多相和極點數(shù)目 ? 適用的國家電氣標準和安全管理機構(gòu)標準 ? 短路分斷能力 斷路器 的分類 1） 熱斷路器 熱斷路器采用一個與電路串聯(lián)的雙金屬片。電流在過載期間產(chǎn)生的熱量會使雙金屬片變形，從而使斷路器跳閘。與保險絲相比，熱保護器有一個顯著的優(yōu)點，就是在跳閘后能夠重新復(fù)位。它們還可以用作被保護設(shè)備的電源接通 /關(guān)斷開關(guān)。 隨著溫度的升高，熱斷路器的跳閘速度加快，并常常會在較低的電 流電平下發(fā)生跳閘。當斷路器和系統(tǒng)暴露于同一熱源時，這一特性往往很有用處。 在這種情況下，保護電路能夠跟蹤設(shè)備在更高的溫度下對于增強配線保護的需求。如果一個熱斷路器安裝在與被保護設(shè)備分離的環(huán)境下，則變化的環(huán)境溫度所造成的影響可以由一個補償型熱雙金屬片進行校正。例如，位于飛機座艙外面的斷路器是溫度補償型的，這樣其跳閘特性不會隨飛行中常見的溫度波動而發(fā)生變化。 此外，由于熱斷路器內(nèi)部固有的閂鎖機理，使其對沖擊和振動極不敏感。目前，有些高性能的電路保護器件提供了專門針對極大沖擊和振動環(huán)境的斷路器。 需要進行熱電路保 護的應(yīng)用包括家用電器、交通、船舶、配電盤、醫(yī)療設(shè)備、視聽設(shè)備、電源和運動器械等。 2） 磁斷路器 磁斷路器為大多數(shù)設(shè)計問題提供了精度和可靠性較高的成本效益型解決方案。 磁斷路器的過流檢測機理是只對被保護電路里的電流變化做出響應(yīng)，由于其電流感應(yīng)螺線管受環(huán)境溫度變化的影響不大，因此磁斷路器具有溫度穩(wěn)定性，UPS 電源設(shè)備理論培訓(xùn) 第 15 頁 共 186 頁 不會像熱斷路器那樣明顯地受到環(huán)境溫度變化的影響。 磁斷路器沒有預(yù)熱階段，因此不會減緩斷路器對過載的響應(yīng)速度，從過載結(jié)束到其復(fù)位之前沒有冷卻期。 可以從四個獨立的方面對磁斷路器的特性進行有針對性的調(diào)整： 斷路器所需的電 流 ；跳閘點（以安培計）；延遲時間（以秒計）和浪涌處理能力。對這些因素所做的調(diào)整對斷路器短路分斷能力的影響極小。 一般而言，目前有三種跳閘時間延遲曲線不相同的磁斷路器可供選擇： 即慢速、中速和快速。當對級聯(lián)電路和判別電路中的斷路器進行匹配時，這些可供選擇的曲線為設(shè)計師提供了很高的設(shè)計靈活性。 此外，對于常常需要承受巨大涌入電流的設(shè)備，還可以選擇具備特殊涌入結(jié)構(gòu)的磁斷路器。但是，當設(shè)備位置不穩(wěn)定時，由于磁斷路器的跳閘次數(shù)會因螺線管的運動受重力的影響而發(fā)生變化，此時熱斷路器或許是一個比較好的選擇。 磁斷路器的應(yīng)用領(lǐng) 域涵蓋了很多市場，比如電信、船舶、電器、工業(yè)自動化和控制以及醫(yī)療設(shè)備。 3） 復(fù)合型 斷路器 此類 斷路器 同時具有 熱斷路器 和磁 斷路器 兩種結(jié)構(gòu)和功能 ,能對 斷路器 由于過熱、過載或短路引起的故障進行有效的保護。其適應(yīng)的負載范圍更廣，是 UPS電源、 EPS 電源的電氣線路保護器件的首選 斷路器 。 4） 通地漏泄 斷路 器 通地漏泄 斷路 器的工作方式與磁斷路器相同（ 它實質(zhì)就是我們通常稱之為漏電開關(guān)）， 能夠提供用戶定制的過載和短路保護級。此外，它們采用創(chuàng)新電子技術(shù)進行檢測并避免通地漏泄。 除了少量漏泄外，返回電源的電流與從電源流出的電流數(shù)值相等。 如果經(jīng)過通地漏泄 斷路 器后，電源流出和返回的電流值之差超過了漏泄靈敏度的設(shè)定值，則 斷路 器將跳閘，且 LED 指示燈點亮，向操作人員發(fā)出提示，從而具備了“智能化 ”的特點。 LED 指示燈清楚地顯示了由于通地漏泄所導(dǎo)致的跳閘。這種 斷路器的 保護功能 有助于避免嚴重的設(shè)備損壞和火災(zāi)。其應(yīng)用包括電阻和阻抗加熱系統(tǒng)、電信、劇場照明、船舶控制臺、辦公設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)自動化和控制以及 UPS系統(tǒng) . 需要考慮的一些次要因素 1） 在選擇斷路器時，我們不僅要關(guān)注斷路器的延遲曲線等主要指標，還應(yīng)重視它