实验指导书

二、电磁型时间继电器和中间继电器实验

一、实验目的

熟悉DS—20系列时间继电器和中间继电器的实际结构，工作原理，基本特性，掌握时限的整定和试验调整方法。

二、预习与思考

1、影响起动电压、返回电压的因素是什么？

三、原理说明

1. 时间继电器

DS—20系列时间继电器用于各种继电保护和自动控制线路中，使被控制元件按时限控制原则进行动作。

DS—20系列时间继电器是带有延时机构的吸入式电磁继电器，其中

DS—21～DS—24 是内附热稳定限流电阻型时间继电器(线圈适于短时工作)，DS—21/c～DS—24/c是外附热稳定限流电阻型时间继电器(线圈适于长时工作)。DS—25～28是交流时间继电器。

该继电器具有一付瞬时转换触点，一付滑动主触点和一付终止主触点。

继电器内部接线见图2-1。

当加电压于线圈两端时，衔铁克服塔形弹簧的反作用力被吸入，瞬时常开触点闭合，常闭触点断开，同时延时机构开始启动，先闭合滑动常开主触点，再延时后闭合终止常开主触点，从而得到所需延时，当线圈断电时，在塔形弹簧作用下，使衔铁和延时机构立刻返回原位。

1

从电压加于线圈的瞬间起到延时闭合常开主触点止，这段时间就是继电器的延时时间，可通过整定螺钉来移动静接点位置进行调整，并由螺钉下的指针在刻度盘上指示要设定的时限。

123456RV131415161718DS-21~22时间继电器正面内部接线图123456V131415161718DS-21/C~22/C时间继电器正面内部接线图图2-1 时间继电器内部接线图

123456V131415161718R

2. 中间继电器

DZ—30B、 DZB—10B、DZS--10B系列中间继电器用于直流操作的各种继电保护和自动控制线路中，作为辅助继电器以增加接点数量和接点容量。 （1）DZ—30B为电磁式瞬时动作继电器。当电压加在线圈两端时，衔铁向闭合位置运动，此时常开触点闭合，常闭触点断开。断开电源时，衔铁在接触片的反弹力下，返回到原始状态，常开触点断开，常闭触点闭合。继电器内部接线见图2—2。

2

171013171013281114281114391215912154164165175176V186V18DZ-31BDZ-32B三 常开触点

三转换触点六常开触点图2—2 DZ－30B中间继电器内部接线图

171013

1710132142143153154164165175176+V186+V18二常开触点DZS-11B二转换触点二常开触点DZS-12B二转换触点1710131710132142143153154164165175176+V186+V18三常开触点DZS-13B三常开触点DZS-14B图2—3 DZS－10B中间继电器内部接线图

3

（2）DZS—10B系列是带有时限的中间继电器，它基于电磁原理工作。继电器分为动作延时和返回延时两种，本系列中的DZS—11B、13B为动作延时，DZS—12B、14B为返回延时继电器。在这种继电器线圈的上面或下面装有阻尼环，当线圈通电或断电时，阻尼环中感应电流所产生的磁通会阻碍主磁通的增加或减少，由此获得继电器动作延时或返回延时。继电器内部接线见图2—3。

四、实验设备

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设备名称 ZB13 ZB43 ZB03 ZB31 DZB01 ZB14 ZB16 DZB01--1 使 用 仪 器 名 称 DS—23时间继电器 800Ω可调电阻 数字电秒表 直流电压、电流表 可调直流操作电源 DZB--31B -220V DZS—12B 触点通断指示灯 万用表 数量 1 1 1 各1 1路 1 1 五、实验步骤和要求

1.时间继电器

（1）动作电压、返回电压测试

实验接线见图2-4，选用ZB13挂箱的DS—23型时间继电器，整定范围（2.5s～10s）

1）动作电压Ud的测试

按图2-4接好线，将可变电阻R置于输出电压最小位置，合上S1及S2，

4

调节可变电阻R使输出电压由最小位置慢慢地升高到时间继电器的衔铁完全被吸入为止，可变电阻R保持不变，断开开关S1，然后迅速合上开关S1，以冲击方式使继电器动作，如不能动作，再调整可变电阻R，增大输出电压，用冲击方式使继电器衔铁瞬时完全被吸入的最低冲击电压即为继电器的最低动作电压Ud，断开开关S1,将动作电压Ud填入表2--3内。Ud应不大于70%Ued（154v）。

对于DS—21/c～24/c型应不大于75%Ued，DS--25～DS--28型应不大于85%Ued。

+直流220V-S1VS20~450VIIIIII R800DS-23型 0~10S53171SJ64181613数字电秒表图2-4 时间继电器实验接线图

2）返回电压Uf的测试

合上S1、S2加大电压至额定值220V，然后渐渐的调节可变电阻R降低输出电压，使电压降低到触点开启即继电器的衔铁返回到原来位置的最高电压即为Uf，断开开关S1，将Uf填入表2－2内。应使Uf不低于0.05倍额定电压（11v）。

若动作电压过高，则检查返回弹簧力量是否过强，衔铁在黄铜套管内摩擦是否过大，衔铁是否生锈或有污垢，线圈是否有匝间短路现象。

5

老师要求进行整定。）

2、参照实验指导书中实验一和实验二的调试方法分别对电流继电器和时间继电器进行元件整定调试。

3、按图3—3过电流保护实验接线图进行接线。

4、将单相调压器，变流器，限流电阻，交流电流表等连接组成电流形成回路，将电流输出端接入电流继电器的线圈。

5、检查上述接线和设备，确定无误后，根据实验原理说明加入电流，进行保护动作试验，并认真观察动作过程，做好记录，深入理解各个继电器在该保护电路中的作用和动作次序。

六、实验报告

实验结束后，结合过电流保护的各项测试内容及时限整定的具体方法，按实验报告编写的格式和要求及时写出本次实验报告和实验体会，并书面解答本实验的思考题。 表3－1

序号 实验整定值或额定工作值 过电流时的工作状态 代号 型号规 格 整定范围 线圈接法 用途 1 2 3 4 LJ SJ XJ BCJ

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QFR10~5AA12.6Ω5A LJ36V ~220V

(a)模拟主线路（一相）交流电流回路

220V(+)220V(-) 直流操作电源 SJLJ XJBCJSJ ImA过电流保护保护 V操 BCJQFTQ保护出口及主作断路器分闸及 XJGP信 过电流保护号动作指示回 路XJ信号继电器指 示灯回路 SBRV信号继电器复XJ归回路 数字式电秒表

(b)直流回路QF

IIIIII

LJ图3—3 6~10KV线路过电流保护实验接线图

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四、重复动作手动和自动复归中央信号装置实验

一、实验目的

1、掌握重复动作自动复归中央信号装置的原理及实验接线。 2、理解冲击继电器功能和特性，掌握其实验操作方法。

二、预习与思考

1、冲击继电器的动作原理是什么？为什么能使中央信号回路重复动作？ 2、为什么冲击继电器的端子⑧要接直流电源正极，接了负极会出现什么情况？

3、在断开S1、S2、S3时为什么冲击继电器不会起动？

三、原理说明

图4-1所示为由ZC-23型冲击继电器构成的能重复动作自动复归的事故音响信号装置接线图。图中，当某断路器因事故而跳闸时信号继电器1XJ常开触点闭合（注：在图4-1的实验用图中已将1XJ、2XJ、3XJ分别用开关S1、S2、S3替代，便于实验操作），接通了光字牌1GP和冲击继电器XMJ的微分脉冲变流器一次绕组所组成的回路。于是1GP发光，在脉冲变流器的二次绕组中感应出一个脉冲电势，这个电势使二极管反向偏置而截止，因而干簧管继电器GHJ线圈带电起动，其舌簧触点GHJ闭合，接通了出口中间继电器ZJ线圈和复归按钮SB所组成回路。于是ZJ动作，ZJ1触点并接于GHJ触点两端，该回路实现自保持。当脉冲变流器一次绕组中流过的电流为穏定值后，二次绕组中的感应电势消失，GHJ触点立即返回。ZJ2触点接通了警铃JL（或电笛DD）线圈回路，于是JL发出声音报警信号。若要解除音响信号，只需按下SB按钮，ZJ线圈断电，ZJ1和ZJ2返回，断开了ZJ线圈和JL线圈回路。此时

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由于1XJ未返回（即S1未断开），1GP和XMJ的脉冲变流器一次绕组回路仍接通，1GP仍发光，脉冲变流器的一次绕组中流过一个稳定的电流。如果上一事故未消除，另一断路器又事故跳闸，信号继电器触点2XJ闭合（即S2闭合）接通了2GP和XMJ回路，XMJ的脉冲变流器一次绕组中叠加一个电流，于是其二次绕组又感应一个脉冲电势，使GHJ动作，警铃JL重复发声??。在前面动作后未解除的稳定电流基础上，允许如此重复叠加动作。比如，ZC-23型冲击继电器的技术参数：最大稳定电流为3.2A，最小冲击动作电流不大于

220V（+）YBM 220（-）XMJ8BL16mAS11GPmA2GPD1GHJI3CD2ZJVGHJ11S2S33GPSB102 19 7ZJ115JL 6ZJ2145ZJ313V图4-1 重复动作手动复归中央音响信号装置接线图

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0.16A。因此这种继电器最多冲击（重复）次数可达20次。即实际应用时可引入20个回路的信号继电器触点（注：预告音响采用警铃JL发出音响；事故音响采用电笛DD发出音响。）。

当上述某事故（或故障）处理完毕，应将信号继电器触点复归，即图4-1中的S1、S2、S3、断开，光字牌失电，XMJ的脉冲变流器的一次绕组中电流减小，其二次绕组中感应出一个反方向的脉冲电势，此电势使二极管D1导通，D1短接了GHJ线圈，避免了GHJ线圈的动作。XMJ的脉冲变流器一次绕组中还并接有电容C和二极管D2，它们起抗干扰作用。

前面实验操作中图4-1所示的中央音响信号装置虽能重复动作，但必须手动复归（按SB）。有时忙于处理事故，无暇顾及电笛或警铃电路，致使电笛发声过久而影响使用寿命。可以考虑增加一个时间继电器1SJ和中间继电器1ZJ以及相应触点，使电笛或警铃能够自动停止发声，实现自动复归。重复动作自动复归中央信号装置实验接线图请自行设计。

四、实验设备

序号 1 2 3 设备名称 ZB12 ZB14 ZB18 使 用 仪 器 名 称 DS－22时间继电器 DZ－31Β中间继电器 ZC－23冲击继电器 电笛（或警铃） 复归按钮SB 开关S1、S2、S3 4 5 6 ZB06 ZB31 DZB01 光字牌 直流数字电压、电流表 直流操作电源 数量 1只 1只 1只 1只 1只 各1只 3个 各1只 1路

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又变暗，当C充电至一定电压时，Ｊ又动作，白灯BD又全压发光。这样周而复始，就会看到灯光的一闪一闪的现象。

220V（+）（+）SM220（-） 1FU18 JSGJJR5SBBD62FUCJ.4 图6－2 用闪光继电器构成的闪光装置

四、实验设备

序号 1 2 序号 3 4 5 6 7 8 9 10 11

设备名称 ZB01 ZB02 设备名称 DZB01 ZB06 ZB12 ZB14 ZB17 ZB18 ZB31 光字牌 使 用 仪 器 名 称 断路器触点及控制回路模拟箱 LD，HD信号灯 使 用 仪 器 名 称 直流操作电源 DS－22时间继电器 DZ－31Β中间继电器 DZB－14Β跳跃闭锁继电器 DX－9信号继电器、BD信号灯 ZC－23冲击继电器 SB按钮开关 直流数字电压、电流表 20/F8 数量 1只 各1只 数量 1路 4个 1只 1只 1只 1只 1只 1只 各1只 1只 1只 31

DZB01－2 万能转换开关LW2—Z—1a、4、6a、40、DZB01－1 SB按钮开关

五、实验步骤和操作过程

1、根据跳跃闭锁继电器、信号指示灯、跳闸线圈合闸线圈、直流接触器的工作技术参数选择操作电源电压（本实验装置选用直流220V操作电源）。

2、按图6-1“装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路”进行安装接线。 3、检查上述接线的正确性，确定无误后，接入电源进行控制回路操作试验，通过操作与观察，深入理解装设跳跃闭锁继电器同时具有灯光监视的断路器控制回路的工作原理、电路中各元器件及接点的作用。

4、断路器的控制操作过程 ① 合闸状态

断路器处于合闸状态时控制开关KK手柄在“合闸后”位置。断路器常开触点QF闭合，KK的16-13触点接通，于是该触点和红灯HD及其附加电阻、跳跃闭锁继电器TBJ电流线圈和QF常开触点和跳闸线圈TQ形成通路。由于TQ及TBJ电流线圈的电阻远小于HD和附加电阻的电阻，回路中的电压大部分降落在HD和附加电阻上，使红灯HD发出平光。TQ线圈中虽有电流流过，但电流很小，电磁力不足以将操作机构脱扣，断路器不会跳闸。同理TBJ也不会动作。红灯HD发出平光，一方面指示断路器在合闸位置，另一方面表示跳闸线圈回路完好。运行中如果红灯熄灭，就表明跳闸线圈回路断线，必须检查修复，否则影响断路器的跳闸。红灯HD的附加电阻的作用是防止红灯灯泡两端短接，造成断路器误跳闸。

② 跳闸操作

断路器进行跳闸操作时，把KK手柄先转到“预备跳闸”位置再转到“跳闸”位置，这时KK触点6-7接通，把红灯HD和附加电阻短接，回路全部电

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压降在TQ上，TQ电流增大，电磁力使跳闸铁芯向上吸引，使操作机构脱扣，断路器跳闸。同时跳闸电流也流过TBJ的电流起动线圈，使TBJ动作，其常开触点闭合，接通电压线圈实现自保；其常闭触点断开，对合闸回路实现“闭锁”。断路器跳闸后，与其联动的常开触点QF断开，使TQ线圈及TBJ电流线圈断电。常闭触点QF闭合，使合闸接触器线圈HC、绿灯LD及其附加电阻、控制开关KK的触点11-10（在“跳闸”和“跳闸后”位置时都接通）等组成的回路接通。由于HC线圈电阻远小于LD及附加电阻的电阻，所以绿灯LD发出平光，HC线圈虽通电而电流很小，不能动作，不会造成断路器合闸。绿灯LD发出平光，一方面指示断路器在跳闸位置，另一方面表明合闸回路完好。当KK手柄松开弹回到“跳闸后”位置时，触点6-7断开。与红灯附加电阻一样，绿灯附加电阻的作用是防止绿灯灯泡两端短接，造成断路器误合闸。

③ 合闸操作

断路器进行合闸操作时，把KK手柄先转到“预备合闸”位置，再转到“合闸”位置，此时KK触点5-8接通，将绿灯LD和附加电阻短接，回路电压全降在HC线圈上，则HC动作，接通合闸线圈HQ回路，将断路器合闸。断路器合闸后，其常闭触点QF断开，使HC线圈断电，因而HQ回路也断电；常开触点QF闭合，使TQ线圈、TBJ电流线圈、HD及其附加电阻、KK触点16-13（此时已接通）等组成的回路接通，红灯HD发平光。随后，将KK手柄放开使其弹回到“合闸后”位置，触点5-8断开，16-13仍接通，红灯继续发出平光。

合闸线圈HQ不象跳闸线圈TQ那样直接启动，其原因是HQ电阻极小，合闸电流很大，若用KK触点直接启动将烧坏触点。所以把KK的5-8触点先接通作为中间接触器的HC线圈，再通过容量较大HC触点来接通HQ回路。

④ 事故跳闸

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当断路器所在电气一次回路发生事故时，继电保护动作，保护出口继电器的常开触点BCJ闭合，把HD及其附加电阻短接，使断路器跳闸。

断路器事故跳闸时，必须发出事故信号，以引起操作人员的注意。事故信号有事故音响信号和绿灯闪光信号，两者同时作用。事故音响信号的动作过程如下：当断路器事故跳闸时，KK的手柄仍处于“合闸后”的位置，因此其触点1-3、19-17闭合，但QF常闭触点也因断路器跳闸而闭合，所以接通了冲击继电器回路，BL线圈中有冲击电流流过，GHJ线圈得电励磁，ZJ线圈得电并自保持，这样就启动了音响装置，使电笛发声，从而引起操作人员的注意。音响装置一般全厂共用一组，为使每台断路器跳闸时电笛都能发声，在事故信号回路里串联入一个附加电阻R，以后的中央音响信号装置实验中会得到进一步了解和认识。在发出事故音响信号的同时，还必须直观地表明何台断路器跳闸，绿灯闪光信号就起到了这个作用，当KK手柄在“合闸后”位置时，其触点9-10接通，若断路器跳闸，其常闭触点QF闭合，于是把绿灯右边接到负电源，左边接到闪光继电器○5，这样绿灯就在闪光电源作用下一闪闪地发光。

闪光既有指示断路器事故跳闸的作用，又有监视断路器操作的作用。如将KK手柄转到“预备合闸”位置，其触点9-10也接通，断路器常闭触点DL闭合，因此绿灯也闪光。这种闪光是为了引起操作者的注意，即所操作的断路器是否有误。若无误，可把KK手柄继续转到“合闸”位置，断路器就合闸。同样，当KK手柄转到“预备跳闸”位置时，触点13-14接通，红灯闪光，同样起到监视的作用。

操作人员在处理事故时，应先停止音响信号，但保留闪光信号，这样能清楚地知道事故断路器所在位置。事故处理完毕后，将KK手柄转到“跳闸后”

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位置，触点9-10断开，闪光解除。同时KK的触点1-3、19-17断开，事故信号回路也断开。

六、注意事项

注意事项详见操作规程，在操作接线中要特别注意跳跃闭锁继电器的电流线圈的正确接入，如接入电压线圈回路，将会烧毁电流线圈。因此必须核对接线正确无误，方可通电试验。

七、实验报告

总结分析防跳原理和断路器控制操作过程中电路的动作过程及其闪光装置、音响装置的起动原理，详细说明各个工作状态的实际意义，结合上述思考题写出实验报告和新的体会。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/f0to.html