第二節(jié)　控制線路的可靠性

一、對控制線路的基本要求

確保生產(chǎn)機械在提高工作效率的同時能夠安全、可靠地長期運行，對控制線路有如下三項基本要求。

（1）能夠滿足生產(chǎn)機械的工藝條件，并且在操作上沒有不合理的特殊要求。

（2）結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，其具體要求如下。

①取消一切可有可無的電氣元件、觸點。

②對供電線路和電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，有可靠的保護裝置。

③線路處于正常的工作狀態(tài)時，應(yīng)該盡可能避免中間繼電器線圈長期流過電流。

④只有在不影響線路可靠性的前提下才允許線圈的相互串聯(lián)與并聯(lián)。

⑤在自動控制的線路中，要盡可能同時設(shè)置相應(yīng)的手動控制運行方式。

⑥線路中的任何電氣元件，在其完成使命后，應(yīng)該立刻斷開其電路；生產(chǎn)機械處于停機狀態(tài)時，任何電氣元件不得存在長期通電的可能。

⑦凡是采用啟動設(shè)備的控制線路，必須具有確保發(fā)揮啟動設(shè)備作用的可靠手段。

⑧具有必要和可靠的聯(lián)鎖，同時線路不得存在產(chǎn)生隱患事故的可能。

⑨合理選用電氣元件，并盡可能減少其品種和規(guī)格，以利備品備件的儲存。

（3）便于施工與維修。

二、線路的簡化與中間繼電器的合理使用

在控制線路中多采用一個電氣元件和多采用一對觸點，就可能多一個事故的爆發(fā)點，因此減少一切可有可無的電氣元件、觸點，是保證控制線路安全、可靠的一個有效措施。

舉例來說，若是某線圈的正常工作是建立在兩對常開觸點共同閉合的基礎(chǔ)上的，那么這兩對常開觸點中的任何一對發(fā)生故障——如觸點無法閉合或觸點已經(jīng)燒毀等，線圈就不可能正常通電。假如能夠設(shè)法用一對常開觸點來代替原來兩對常開觸點的作用，那么前后相比較，后者的事故爆發(fā)點就比前者降低了50%。換句話說，就是線圈工作的可靠性提高了一倍。當然，上述所說的那一對常開觸點，就不一定是原來兩對中的某一對了，因為這里絕不是單純的簡化。

同樣，若是某一臺電動機的正常運轉(zhuǎn)，是建立在一臺接觸器和一只中間繼電器長期閉合的基礎(chǔ)上，那么這臺電動機的工作，與它沒有采用中間繼電器的時候相比較，其可靠性也就下降了50%。這是由于對于前者來說，不管是接觸器還是中間繼電器，只要它們中間的任何一個產(chǎn)生故障而無法閉合，電動機就不可能正常運轉(zhuǎn)，而后者只要接觸器能夠閉合，電動機就始終可以正常運轉(zhuǎn)。很明顯，前者的事故爆發(fā)點為后者的兩倍。如果這臺電動機的正常工作，是建立在一臺接觸器和兩只中間繼電器長期閉合的基礎(chǔ)上，則電動機工作的可靠性就下降到原來的33.3%。反過來說，如果能夠把電動機正常運轉(zhuǎn)時必須長期閉合的中間繼電器甩開，那么就可以提高電動機運轉(zhuǎn)的可靠性，即其控制線路工作的可靠性得到了提高。在目前的一些控制線路中，中間繼電器的長期閉合，普遍被用來作為控制線路正常工作的必要條件。

三、線圈的串聯(lián)與并聯(lián)

1.線圈的串聯(lián)

在交流電源的控制線路中，無論是接觸器線圈、繼電器線圈或者其他任何形式的電磁鐵線圈，一律禁止相互串聯(lián)后使用。其理由是線圈串聯(lián)以后有可能影響控制線路的正常工作，這是因為這些線圈的電感是隨著銜鐵與鐵芯之間相對位置的變化而變化的。銜鐵處于釋放狀態(tài)時，線圈的電感遠小于銜鐵處于閉合狀態(tài)時線圈的電感，于是串聯(lián)的兩只線圈在通電以后，若是兩個銜鐵在被吸合的過程中，由于機械或電氣等方面的原因而造成其動作速度不一致時，就有可能出現(xiàn)一只線圈的銜鐵閉合，而另一只線圈的銜鐵無法閉合的不正常現(xiàn)象。假如在銜鐵均處于釋放狀態(tài)的時候，兩只線圈得到的電壓相等，并且又恰好等于其額定工作電壓，此時若是其中一只線圈的銜鐵首先閉合，那么這只線圈的電感立刻變大，于是兩只線圈得到的電壓就不再相等。電感變大的那只線圈得到的電壓增加，相對來說，另一只線圈得到的電壓就減少，從而就有可能使動作速度慢的銜鐵始終無法閉合。而銜鐵首先閉合的那只線圈，則會由于得到的電壓超過其額定工作電壓而燒毀。

2.線圈的并聯(lián)

在交流電源的控制線路中，線圈的并聯(lián)必須謹慎考慮。一般來說是允許線圈相互并聯(lián)的，但是必須以不影響線路的可靠性為前提，否則就禁止相互并聯(lián)。

在直流電源的控制線路中，一般只允許同類型電氣元件的線圈相并聯(lián)，對于非同類型電氣元件的線圈則往往禁止并聯(lián)。原因是非同類型電氣元件的線圈并聯(lián)后，有可能在某種情況下導(dǎo)致控制線路工作的混亂。例如大容量接觸器的線圈與一些小型的繼電器線圈相并聯(lián)時，在斷開它們電源的瞬間，繼電器的動作就可能發(fā)生混亂。因為大容量接觸器線圈的電感和流過的電流，遠遠超過小型繼電器線圈的電感和流過的電流，于是在兩只線圈電源被斷開的時候，接觸器線圈的放電電流將反方向流過繼電器線圈，從而有可能使已經(jīng)釋放的繼電器重新閉合。在一般情況下，此時繼電器閉合以后仍會自動釋放，但是在控制線路中，有可能已經(jīng)由于它的閉合而造成了事故的爆發(fā)。

四、自動與手動控制

為了提高生產(chǎn)效率，煩瑣的手動操作應(yīng)該盡可能考慮自動控制，而凡是具有自動控制的線路，也要盡量設(shè)置相應(yīng)的手動控制，以防止自動控制損壞和失靈時整個控制線路無法正常工作——即可以避免立即信機的危險。在自動控制和手動控制兩種運行方式同時存在的時候，線路平時運行于自動控制，一旦自動控制出現(xiàn)故障，線路可以立即進行手動操作，從而進一步提高控制線路的可靠性，并且可以使一般的故障在不停機的情況下處理，對于那些必須停機才能處理的故障，手動控制也能夠為生產(chǎn)調(diào)度人員統(tǒng)籌考慮而贏得時間，以安排在適當?shù)臅r間停機。手動控制除了能夠勝任上述任務(wù)外，它在設(shè)備安裝完畢后及事故后的試車過程中，能夠起到特殊的功能。因為在試車的過程中，首先采用手動控制是安全、可靠的一項有效措施。往往有一些預(yù)料不到的事故，會在手動控制中暴露出來。若是沒有手動控制，這些事故就必然會在自動控制的試車中出現(xiàn)，于是就有可能使事故進一步擴大，以致造成不應(yīng)有的損失。

自動控制與手動控制的兩個運行方式之間，必須設(shè)置可靠的聯(lián)鎖，即自動控制不允許手動控制，而手動控制時也不允許自動控制。否則容易造成操作上的混亂，而且一旦出現(xiàn)事故，其影響面有可能擴大。

五、信號燈的設(shè)置

在目前的異步電動機控制線路中，通常設(shè)置電源信號指示燈。在絕大多數(shù)情況下，它絕不是僅僅指示電源的有無，而且能夠指示開機前各接觸器或磁力啟動器是否處于正常的釋放狀態(tài)，引起操作人員的注意，提供操作人員在開機前迅速判斷故障情況，以采取適當?shù)拇胧苊庠斐砷_機中或開機后出現(xiàn)各種事故。

若要提高信號指示燈的可靠性，那么它的點燃與熄滅，應(yīng)該盡可能采用接觸器或磁力啟動器本身的輔助觸點來控制。

控制線路中的信號指示燈，要優(yōu)先采用氯燈信號燈，一方面是因為它具有耗電量少和耐振等優(yōu)點；另一方面也是因為普通白熾信號燈的指示沒有氖燈信號燈指示可靠。每只普通白熾信號燈都存在著錯誤指示的可能性，這是指其燈絲斷后信號的突然消失，有可能被操作人員誤認為控制線路出現(xiàn)了某種故障而說的，氖燈信號燈則幾乎不存在這種突然變化的現(xiàn)象。氖泡的發(fā)光由兩極的放電產(chǎn)生，其老化是十分緩慢的。如果對它的發(fā)光沒有嚴格的要求，那么即使點燃的時間到達了兩倍或兩倍以上的正常壽命以后，它仍然能夠發(fā)出一定的亮度。