0 引言

       大唐烏沙山發(fā)電廠4臺超臨界600MW機組的脫硫、化學(xué)和精處理系統(tǒng)均選用上海自動化儀表股份有限公司生產(chǎn)的AI系列智能型和德國德瑞摩（DREHMO）電動執(zhí)行器，在這類執(zhí)行器中均用了固態(tài)繼電器（SSR）。運行中脫硫系統(tǒng)DREHMO執(zhí)行器及化學(xué)系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)均發(fā)生過拒動、速度偏慢或跳空氣開關(guān)等故障，而大部分檢修人員對固態(tài)繼電器的性能不是很熟悉，對處理此類問題有一定難度。因此有必要對固態(tài)繼電器的原理、類型、故障判斷及使用作進(jìn)一步的認(rèn)識。

1 典型交流固態(tài)繼電器的工作原理

　　固態(tài)繼電器（Solid State Relay，SSR）是一種有繼電特性的無觸點式電子開關(guān)。具有壽命長、可靠性高、開關(guān)速度快、電磁干擾小、無噪聲、無火花等特點。

　　交流固態(tài)繼電器（過零型）的原理見圖1。固態(tài)繼電器由三部分組成：輸入電路、隔離（耦合）和輸出電路，在輸入電路控制端加入信號后，IC1光電耦合器內(nèi)光敏三極管呈導(dǎo)通狀態(tài)，R1串接電阻對輸入信號進(jìn)行限流，以保證光耦合器不致?lián)p壞。發(fā)光二極管LED指示輸入端控制信號，二級管VD1可防止輸入信號正負(fù)極性接反時對光耦I(lǐng)C1造成的損壞。

         v1在線路中起到交流電壓檢測作用，使固態(tài)繼電器在電壓過零時開啟、負(fù)載電流過零時關(guān)斷。當(dāng)IC1光敏三極管截止時（控制端無信號輸入時），V1通過R2獲得基極電流使之飽和導(dǎo)通，從而使SCR可控硅門極觸發(fā)電壓UGT被箝在低電位而處于關(guān)斷狀態(tài)，最終導(dǎo)致BTA雙向可控硅在門極控制端R6上無觸發(fā)脈沖而處于關(guān)斷狀態(tài)。

       當(dāng)IC1光敏三極管導(dǎo)通時（控制端有信號輸入），SCR可控硅的工作狀態(tài)由交流電壓零點檢測三極管V1來確定。如電源電壓經(jīng)R2與R3分壓，A處電壓大于過零電壓時（VA>VBE1），V1處飽和導(dǎo)通狀態(tài)，SCR、BTA可控硅都處于關(guān)斷狀態(tài)；如電源電壓經(jīng)R2與R3分壓，A處電壓小于過零電壓時（VA 　　交流過零型固態(tài)繼電器具有電壓過零時開啟、負(fù)載電流過零時關(guān)斷的特性。它的最大接通、關(guān)斷時間是半個電源周期，在負(fù)載上可得到一個完整的正弦波形，也相應(yīng)減少了對負(fù)載的沖擊。而在相應(yīng)的控制回路中產(chǎn)生的射頻干擾也大大減少。

　　三相固態(tài)繼電器（SSR）可直接用于三相電機的控制。最簡單的方法是采用2只SSR作電機通斷控制，4只SSR作電機換相控制，第三相不控制。固態(tài)繼電器與常規(guī)電磁繼電器優(yōu)缺點比較見表1。

2 繼電器測試與故障判斷

　　以上儀廠使用的固態(tài)繼電器為例，其外部接線見圖2。

（1）當(dāng)觸發(fā)端DO與D1、D2之間沒有加控制電壓時，測量輸入端電阻，如電阻小于4O Q或大于幾千Q時，均說明該繼電器控制性能不良，最好不要使用，否則會導(dǎo)致執(zhí)行器電機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或變慢等故障。

（2）在觸發(fā)端不加控制電壓，用數(shù)字萬用表測量繼電器三相輸人端與輸出端的電阻，如測得數(shù)值在數(shù)kQ 以下或電阻很小，或用數(shù)字萬用表測量繼電器輸入端與輸入端、輸出端與輸出端及與散熱板之間的電阻，測得電阻在數(shù)拾MQ或kQ以下，說明繼電器已損壞，不能再使用。這時若執(zhí)行送電操作，執(zhí)行機構(gòu)電源回路就會燒保險絲或跳空氣開關(guān)。

（3）如在觸發(fā)端DO與D1、D2之問加上控制電壓，紅燈與綠燈二個指示燈同時亮，且輸入與輸出端之間不導(dǎo)通，那么該繼電器模塊的觸發(fā)電路已損壞，不能再使用。這時進(jìn)行執(zhí)行機構(gòu)操作會無反應(yīng)。

（4）在觸發(fā)端DO與D1、D2之間分別加上控制電壓時，指示燈紅燈或綠燈亮，用數(shù)字萬用表測量繼電器三相輸入端與輸出端的電阻在數(shù)k 以上，或電阻一直變化不定，說明該繼電器模塊性能不良，也會造成電機速度變慢、不穩(wěn)等故障，盡量不要再使用。