ZF型换相组件的应用

0 引言

三相异步电动机正反向运行控制在工矿企业等领域被广泛应用，由于换相电路的工作特点是转换频繁，操作频率高，在使用传统的交流接触器换相过程中，接触器的触头在吸合和分断时，受到起动电流和弧光的严重烧伤，同时交流接触器有一定的机械寿命，因此，造成起动设备故障率较高，甚至有时烧毁电机，严重影响生产的正常进行。齐化集团PVC厂上料用电动葫芦控制电路，选用了齐齐哈尔电力半导体器件厂最新研制开发的ZF型换相组件，取代了传统磁力开关换相电路，由于ZF型换相组件采用了专用固体继电器作为换相电路开关，取代了触点式开关，因此，大大提高了控制设备的使用寿命。ZF型换相组件具有传统磁力开关换相电路无法比拟的优点。

1 ZF型换相组件工作原理简介

ZF型换相组件主电路图如图1所示。

图1 主电路图

主电路由5只专用固体继电器组成，其中S₂和S₃的控制端相串联，S₄和S₅的控制端相串联。当S₁，S₂，S₃导通时，电动机工作在正向运转状态，当S₁，S₄，S₅导通时，电动机工作在反向运转状态。S₂及S₃和S₄及S₅通过控制电路互锁，以确保B相与C相间不发生相间短路，保证固体继电器的安全运行。

2 ZF型换相组件应用情况

典型应用线路图如图2所示。R，S，T为换相组件三相输入端，U，V，W为换相组件三相输出端，接三相异步电动机。A₁为正向控制端，A₂为逆向控制端，K₁及K₂为外附按钮，K₁与K₂互锁，防止A₁及A₂同时输入高电平信号。由于ZF型换相组件主电路和控制单元为一体，把原磁力开关换相电路拆除，安装上适合的快熔和ZF型换相组件即可投入运行。

图2 应用线路图

2002年10月，ZF型换相组件在齐化集团乙炔站1＃电动葫芦进行了试用，取得了良好效果，至今没有出现故障。齐化集团已使用了10台，通过现场使用考核，ZF型换相组件与传统磁力开关换相电路相比具有以下的优点。

1）磁力开关换相电路如引言中所述，故障率较高。ZF型换相组件采用无触点固体继电器进行换相，同时又加装了操作过电压和浪涌电流吸收电路，故障率较低。

2）磁力开关换相电路，由于两台交流接触器动作时间存在差异，同时又由于操作者有时操作过快，容易造成相间短路，烧毁磁力开关。ZF型换相组件在正、反向换相时，加入了单稳态延时电路，延时时间为1s，确保在正、反向换相时不发生相间短路事故。

3）使用传统的磁力开关换相电路时，只有一种热继电器作为长延时过载保护，对短时、瞬时故障没有保护作用，导致故障扩大。ZF型换相组件具有缺相、过流、过载、三相不平衡、固体继电器过热等多种保护功能，同时面板上有相应的故障显示，极大地方便了检修人员对故障的判断，缩短了检修时间。

4）ZF型换相组件运行时没有噪音。

3 结语

ZF型换相组件是一种高新技术产品，是三相异步电动机正、反向控制的最佳选择。齐化集团已经推广使用，由于ZF型换相组件故障率较低，大大降低了生产运行成本，提高了经济效益。

在具体使用中还应注意下列事项：

——ZF型换相组件如果是远距离（超过50m）操作，控制线须选用屏蔽线或加装电源隔离中间继电器；

——因为固体继电器在关断情况下仍有漏电流，所以在检修设备时，应断开电源开关，以免发生危险。