时间继电器在建筑电气控制系统中的应用

李新

摘 要：时间继电器在电路中起着控制时间的作用。按延时方式可分为通电延时型与断电延时型两种。两台排水泵一用一备的控制。两台补压泵一用一备自动轮换的控制。

关键词：时间继电器；电气控制；排水泵；补压泵

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2018）05B-0045-02

时间继电器在建筑电气自动控制系统中应用比较广泛，两台排水泵一用一备的控制，给水泵控制，消防泵控制等都是用时间继电器来实现的。当继电器的感受部分接受到外界信号后，经过一段时间才使执行部分運作，这类继电器称为时间继电器。时间继电器在电路中起着控制时间的作用。按延时方式可分为通电延时型与断电延时型两种。空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器。它是利用空气阻尼的原理来获得延时的。它由电磁系统、触头系统和延时机构三部分组成。空气阻尼式时间继电器使用非常灵活方便，在实际中得到了广泛的使用。

现以JS7-A型通电延时空气阻尼式时间继电器说明其原理。当电磁铁线圈通电后，衔铁吸合，其上支杆使微动开关动作。此时，由于活塞杆不受衔铁的压力而在弹簧的作用下开始带动活塞和橡皮膜上移。橡皮膜紧压活塞肩部，将空气室分成上下两个互不通气气室，由于下方气室中的空气受气孔处的调节螺钉的阻碍，外界空气补充缓慢，而上方气室与大气相通，因此，在橡皮膜上、下方空气室存在着一定的压力差，阻碍活塞及活塞杆上移，使其上移缓慢。当活塞杆上升至终端位置时，支杆倾斜，使微动开关动作，实现通电延时。当线圈断电时，衔铁在复位弹簧的作用下，将活塞迅速推至最下端。因活塞被向下推至最下端，橡皮膜下方气室空气通过橡皮膜与活塞肩部的气隙经上气室排掉，活塞杆迅速复位，支杆复位，因而触头也迅速复位，无延时作用。调节进气孔处的调节螺钉，就可以调整延时时间的长短。这种时间继电器结构简单，延时范围大，不受电源、电压及频率波动的影响。

下面以两台排水泵一用一备的控制为例，来说明时间继电器的作用，其主电路为断路器QF1、接触器KM1控制1号排水泵电动机，断路器QF2、接触器KM2控制2号排水泵电动机。在本控制电路中，两台排水泵的工作方式由转换开关SAC控制，SAC共有三个档位，即1号用2号备用、手动、2号用1号备用。

手动控制：SAC置于手动位置，该档位主要是在水泵检修时使用。当SAC在手动位置时，控制电路接通，按钮SB1和SB2控制KM1的通电和断电，即控制1号泵的起停，而2号泵的起停由按钮SB4和SB3控制。此时，两台水泵的控制分别是独立的，相互没有影响，当排水量过大时，也可以在此位置同时将两台水泵起动。

自动控制：控制电路的自动控制分为1号泵控制电路和2号泵控制电路，由转换开关SAC分1号用2号备用和2号用1号备用两个档位控制，这两个位置的工作原理相似，下面分析SAC位于1号用2号备用位置时的工作原理。SL1、SL2是液位器的下限和上限开关，用于控制排水泵的起停，以实现高位起泵、低位停泵的控制要求。1号泵的起动与停止设SAC位于1号用2号用备用位置，此时SAC的触头将控制电路接通。如果集水池内的水位升高，达到需要排水的水位时，液位器SL1闭合，使中间继电器KA3通电吸合并自锁，其常开触头闭合，即电路接通，所以，接触器KM1通电吸合，1号泵起动运转。当水泵将集水池中的水排完，低水位液位器SL2断开，使继电器KA3断电释放，其常开触头复位，使电路断开，因此接触器KM1断电释放，使1号泵断电停转。2号备用泵的自投。由上面分析知，在1号泵排水时，SAC是位于1号用2号备用位置，继电器KA3是处在通电工作状态，电路也是接通的，为KM2通电做好准备，即为2号备用泵的自投做好准备。当1号泵发生故障使KM1调闸而断电释放，KM1的常闭触头使电路接通，时间继电器KT2通电吸合，经延时后，KT2的常开延时闭合触头闭合，使接触器KM2通电吸合，2号泵起动，投入运行。转换开关SAC位于2号用1号备用位置的工作过程与SAC位于1号用2号备用位置相似。当1号泵运行排水时，由于此时继电器KA3是处于通电状态，接触器KM1也是处在通电状态，KM1的常开触头使电路接通。在控制电路中，设置继电器KA4的常开触头并于液位器SL1两端的目的是，如果SL2出现问题，那么，当集水池水位到达起泵水位时，KA3不能通电，排水泵无法起动，水位继续上升，当到达溢流水位后，液位器SL3会接通，使继电器KA4通电吸合，由于KA4的常开触头并于SL1两端，因此，KA3就能通电，使排水泵起动进行排水。同时，溢流水位指示灯HLY3亮，并使警铃发出报警响声。当水位低于溢流水位后，LS3断开，使溢流水位指示灯HLY3熄灭，KA4断电释放，报警切除。控制电路中的液位器，可选用干簧式或浮球式液位器。当选用一个浮球式液位器控制两个水位时，可将该浮球接入控制电路的1和5之间，3号端不接线。当采用干簧式液位器时，液位器SL3必须设上限扎头，以防止水位超过溢流水位后，继电器KA4会断电，自动停止报警。

再以补压泵的电气控制为例来说明时间继电器的作用。补压泵的作用是维持消防水路管网的压力，使其始终保持在一定的范围内。两台补压泵一用一备自动轮换工作的主电路与两台排水泵一用一备的主电路相同。该控制电路有三种控制方式，由置换开关SAC控制，即自动、手动、零位。设SAC位于自动位置，接通断路器后，电源指示灯HW和两个补压泵的停泵指示灯HLG1、HLG2通电发亮。当水管中的水压低于要求值时，压力表SP的触头使电路接通，继电器KA4通电吸合，由于SAC在自动位置时，其控制触头接通，所以，接触器KM1通电吸合，1号补压泵起动运行。同时，时间继电器KT1也通电，其瞬动触头闭合自锁。延动触头开始延时。当KT1延时时间到，其常开延时闭合触头闭合，使继电器KA3通电吸合并自锁，为下次再需运行时2号水泵接触器KM2通电做好准备。KA3的常闭触头断开，但由于KT1的瞬动触头使电路仍然接通，所以，KM1依然处在通电状态，1号泵继续运行。KA3的常开触头闭合，由于此时KM1处在通电状态，因此，KM2处在等待通电状态。当水管中的水压上升到规定的要求时，SP使电路接通，KA5通电吸合，KA4断电释放，使KM1和KT1也同时断电释放，1号泵停转。此时，KA3仍然保持通电状态。当水管中的水压第二次降低到要求值时，SP又使KA4通电，其常开触头闭合，由于KA3保持通电，所以，这次是KM2通电吸合，使2号泵通电起动。同时，时间继电器KT2通电，其瞬动触头闭合自锁。当KT2的延时时间到，其常闭延时断开触头断开，使KA3断电释放，虽然电路断开，但KM2不能断电，致使KM1不会通电。当水压上升使SP动作，KA5又重新通电，KA4断电，使KM2、KT2断电释放，2号泵停转。当第三次需要水泵启动时，又重新开始，1号泵工作，以后如此循环，两泵轮流工作。如果1号泵在运行期间发生故障使接触器KM1跳闸，则其常闭触头使电路接通，由于KA4已经通电吸合，KM2能否通电，就取决于继电器KA3是否吸合。而KA3的通电取决于1号泵发生故障时，已经运行多长的时间，以及时间继电器KT1的延时是否完成。如果延时时间不到，则等待其延时完成。如果延时时间已到，由于KT1已吸合，KA3也会处在通电吸合状态，则2号泵接触器KM2就会通电吸合，2号泵投入运转，起到备用泵的作用。 2号泵运行时，此时1号泵便是备用泵。当2号泵运行出现故障时，1号泵投入运行的控制过程与上述1号泵故障2号泵备用投入的控制过程相同。

总之，我们可以从两台排水泵一用一备的控制， 两台补压泵一用一备自动轮换的控制来说明时间继电器的作用 ，当时间继电器与中间继电器合理配合使用时，就能够产生各种变化方式，满足生产工艺的不同需求，以适应现今科学技术发展的需要。

参考文献：

[1]侯进旺.建筑电气控制技术[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]马小军.建筑电气控制技术[M].北京：机械工业出版社，2012.