第二节　控制线路的可靠性

一、对控制线路的基本要求

确保生产机械在提高工作效率的同时能够安全、可靠地长期运行，对控制线路有如下三项基本要求。

（1）能够满足生产机械的工艺条件，并且在操作上没有不合理的特殊要求。

（2）结构简单，工作可靠，其具体要求如下。

①取消一切可有可无的电气元件、触点。

②对供电线路和电气设备可能出现的故障，有可靠的保护装置。

③线路处于正常的工作状态时，应该尽可能避免中间继电器线圈长期流过电流。

④只有在不影响线路可靠性的前提下才允许线圈的相互串联与并联。

⑤在自动控制的线路中，要尽可能同时设置相应的手动控制运行方式。

⑥线路中的任何电气元件，在其完成使命后，应该立刻断开其电路；生产机械处于停机状态时，任何电气元件不得存在长期通电的可能。

⑦凡是采用启动设备的控制线路，必须具有确保发挥启动设备作用的可靠手段。

⑧具有必要和可靠的联锁，同时线路不得存在产生隐患事故的可能。

⑨合理选用电气元件，并尽可能减少其品种和规格，以利备品备件的储存。

（3）便于施工与维修。

二、线路的简化与中间继电器的合理使用

在控制线路中多采用一个电气元件和多采用一对触点，就可能多一个事故的爆发点，因此减少一切可有可无的电气元件、触点，是保证控制线路安全、可靠的一个有效措施。

举例来说，若是某线圈的正常工作是建立在两对常开触点共同闭合的基础上的，那么这两对常开触点中的任何一对发生故障——如触点无法闭合或触点已经烧毁等，线圈就不可能正常通电。假如能够设法用一对常开触点来代替原来两对常开触点的作用，那么前后相比较，后者的事故爆发点就比前者降低了50%。换句话说，就是线圈工作的可靠性提高了一倍。当然，上述所说的那一对常开触点，就不一定是原来两对中的某一对了，因为这里绝不是单纯的简化。

同样，若是某一台电动机的正常运转，是建立在一台接触器和一只中间继电器长期闭合的基础上，那么这台电动机的工作，与它没有采用中间继电器的时候相比较，其可靠性也就下降了50%。这是由于对于前者来说，不管是接触器还是中间继电器，只要它们中间的任何一个产生故障而无法闭合，电动机就不可能正常运转，而后者只要接触器能够闭合，电动机就始终可以正常运转。很明显，前者的事故爆发点为后者的两倍。如果这台电动机的正常工作，是建立在一台接触器和两只中间继电器长期闭合的基础上，则电动机工作的可靠性就下降到原来的33.3%。反过来说，如果能够把电动机正常运转时必须长期闭合的中间继电器甩开，那么就可以提高电动机运转的可靠性，即其控制线路工作的可靠性得到了提高。在目前的一些控制线路中，中间继电器的长期闭合，普遍被用来作为控制线路正常工作的必要条件。

三、线圈的串联与并联

1.线圈的串联

在交流电源的控制线路中，无论是接触器线圈、继电器线圈或者其他任何形式的电磁铁线圈，一律禁止相互串联后使用。其理由是线圈串联以后有可能影响控制线路的正常工作，这是因为这些线圈的电感是随着衔铁与铁芯之间相对位置的变化而变化的。衔铁处于释放状态时，线圈的电感远小于衔铁处于闭合状态时线圈的电感，于是串联的两只线圈在通电以后，若是两个衔铁在被吸合的过程中，由于机械或电气等方面的原因而造成其动作速度不一致时，就有可能出现一只线圈的衔铁闭合，而另一只线圈的衔铁无法闭合的不正常现象。假如在衔铁均处于释放状态的时候，两只线圈得到的电压相等，并且又恰好等于其额定工作电压，此时若是其中一只线圈的衔铁首先闭合，那么这只线圈的电感立刻变大，于是两只线圈得到的电压就不再相等。电感变大的那只线圈得到的电压增加，相对来说，另一只线圈得到的电压就减少，从而就有可能使动作速度慢的衔铁始终无法闭合。而衔铁首先闭合的那只线圈，则会由于得到的电压超过其额定工作电压而烧毁。

2.线圈的并联

在交流电源的控制线路中，线圈的并联必须谨慎考虑。一般来说是允许线圈相互并联的，但是必须以不影响线路的可靠性为前提，否则就禁止相互并联。

在直流电源的控制线路中，一般只允许同类型电气元件的线圈相并联，对于非同类型电气元件的线圈则往往禁止并联。原因是非同类型电气元件的线圈并联后，有可能在某种情况下导致控制线路工作的混乱。例如大容量接触器的线圈与一些小型的继电器线圈相并联时，在断开它们电源的瞬间，继电器的动作就可能发生混乱。因为大容量接触器线圈的电感和流过的电流，远远超过小型继电器线圈的电感和流过的电流，于是在两只线圈电源被断开的时候，接触器线圈的放电电流将反方向流过继电器线圈，从而有可能使已经释放的继电器重新闭合。在一般情况下，此时继电器闭合以后仍会自动释放，但是在控制线路中，有可能已经由于它的闭合而造成了事故的爆发。

四、自动与手动控制

为了提高生产效率，烦琐的手动操作应该尽可能考虑自动控制，而凡是具有自动控制的线路，也要尽量设置相应的手动控制，以防止自动控制损坏和失灵时整个控制线路无法正常工作——即可以避免立即信机的危险。在自动控制和手动控制两种运行方式同时存在的时候，线路平时运行于自动控制，一旦自动控制出现故障，线路可以立即进行手动操作，从而进一步提高控制线路的可靠性，并且可以使一般的故障在不停机的情况下处理，对于那些必须停机才能处理的故障，手动控制也能够为生产调度人员统筹考虑而赢得时间，以安排在适当的时间停机。手动控制除了能够胜任上述任务外，它在设备安装完毕后及事故后的试车过程中，能够起到特殊的功能。因为在试车的过程中，首先采用手动控制是安全、可靠的一项有效措施。往往有一些预料不到的事故，会在手动控制中暴露出来。若是没有手动控制，这些事故就必然会在自动控制的试车中出现，于是就有可能使事故进一步扩大，以致造成不应有的损失。

自动控制与手动控制的两个运行方式之间，必须设置可靠的联锁，即自动控制不允许手动控制，而手动控制时也不允许自动控制。否则容易造成操作上的混乱，而且一旦出现事故，其影响面有可能扩大。

五、信号灯的设置

在目前的异步电动机控制线路中，通常设置电源信号指示灯。在绝大多数情况下，它绝不是仅仅指示电源的有无，而且能够指示开机前各接触器或磁力启动器是否处于正常的释放状态，引起操作人员的注意，提供操作人员在开机前迅速判断故障情况，以采取适当的措施，避免造成开机中或开机后出现各种事故。

若要提高信号指示灯的可靠性，那么它的点燃与熄灭，应该尽可能采用接触器或磁力启动器本身的辅助触点来控制。

控制线路中的信号指示灯，要优先采用氯灯信号灯，一方面是因为它具有耗电量少和耐振等优点；另一方面也是因为普通白炽信号灯的指示没有氖灯信号灯指示可靠。每只普通白炽信号灯都存在着错误指示的可能性，这是指其灯丝断后信号的突然消失，有可能被操作人员误认为控制线路出现了某种故障而说的，氖灯信号灯则几乎不存在这种突然变化的现象。氖泡的发光由两极的放电产生，其老化是十分缓慢的。如果对它的发光没有严格的要求，那么即使点燃的时间到达了两倍或两倍以上的正常寿命以后，它仍然能够发出一定的亮度。