【成功案例】Weidmuller DRH直流继电器在高压变频器安全回路中的应用
按照国际标准（IEC60038：1983）和中国国家标准（GB156-2003）的规定，电压被分为＜1kV、1~35kV、35~220kV、＞245kV四个等级。在1~35kV电压段，我国使用3kV、6kV、10kV和35kV四个标准电压。习惯上将3kV、6kV、10kV电动机称为高压电动机，相应地，将用于驱动该电压等级电动机的变频器通称为高压变频器。
高压变频器通常由变压器柜（下图从左2、3柜）、功率单元柜（下图从左4、5柜）、控制柜（下图右侧柜）三部分组成，整体示意图如下图1所示，最左侧即为用户现场进线高压开关柜。
图1 高压变频器现场应用示意图
高压变频器广泛地应用于大型石油化工、冶金钢铁、电力能源等行业，而如今，发电厂和变电站中的电力操作电源大部分采用直流电源，因此用户现场进线高压开关柜二次控制回路普遍使用直流电源。
用于操作用户现场进线高压开关柜中的真空断路器分合闸的安全回路，包含两组关键信号，一组是“高压合闸允许”，另一组是“高压跳闸”，都是干接点信号，由高压变频器给到用户现场高压开关柜。
“高压合闸允许”信号代表高压变频器本身无故障，准备就绪，等待工作人员操作用户高压开关柜真空断路器合闸，提供高压变频器高压电源；“高压合闸允许”信号串联在用户高压开关柜真空断路器合闸回路里，作为合闸条件之一。
“高压跳闸”信号代表高压变频器发生重故障，需要紧急停机，并分开用户高压开关柜真空断路器，切断高压电源。“高压跳闸”信号串联在用户高压开关柜真空断路器分闸回路里，作为分闸条件之一。
两组信号都是非常关键的安全信号，特别是“高压跳闸”信号，一旦发生控制继电器故障，无法及时有效分开真空断路器，将会发生重大的安全事故。因此，Weidmuller DRH直流继电器因其大容量触点和高可靠性，常常被工程师用来应用在高压变频器安全回路中。
我司高压变频器控制系统电源采用的是DC24V，因此选用的是Weidmuller DRH276024LT直流继电器，安装在高压变频器控制柜中，如下图2所示。
图2 我司高压变频器控制柜中DRH276024LT直流继电器安装示意图
DRH276024LT直流继电器，交流与直流时的最大开关电压分别为250V和300V，内置2个常开耐腐蚀触点（AgSnO2），且带带灭弧磁铁。因此具有高开关容量，阻性负载时可提供4000VA的最大交流开关容量或660W@220V的最大直流开关容量，具有优秀的切换能力，因此非常适用于切换直流大功率负载。通常，用户高压开关柜真空断路器分合闸线圈功率仅为245W左右，如下图3所示。
图3 真空断路器控制线圈参数
此外，DRH276024LT直流继电器具有高达10*106个开关循环的使用寿命，机械耐用性远高于传统机械开关。DRH276024LT直流继电器还具有优秀的绝缘设计，满足EN 61810-1:2008规定。在负载侧具有80A/50ms的抗浪涌能力，并采用IIIa绝缘材料组，满足III级过压等级和IP20防护能力。输入输出端、相邻触点间、开放式触点的介电强度均为4kVeff/1min，输入输出端爬电距离和电气间隙距离不低于6.3mm，可有效保证控制侧与负载侧的信号隔离，并保障继电器的整体电气安全性。
工作温度和储存温度范围为-40~60℃，可允许的环境相对湿度范围均为35%～85%（相对空气湿度），可较好地满足日常工业环境的使用要求，是工业安全领域的理想选择。
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