刘建安

    川崎侧推是武汉川崎船用机械有限公司设计的，在我们国内已经得到了较普遍应用，应该算是一份技术比较成熟的产品。然而在我使用此类型产品的两三年时间里，曾多次出现过交流接触器触点粘连和自耦降压变压器烧损的故障（第一次是听说，没有亲历；第二次是亲身经历），说明此线路设计和电器元件的使用也存在不如人意的地方。以下是我对这套启动运行电路的浅略分析和建议

    侧推在满足重载询问、风机运行、液压油泵运行、冷却水泵运行无其它连锁控制，准备启动条件得到满足的情况下，主电机脱扣继电器KA1继电器得电后常开触点KA1闭合，启动命令继电器KA2得电后常开触点KA2闭合。继电器KA06在断电状态下其常闭触点KA06闭合；交流接触器KM2得电闭合，其常开触点KM2闭合，交流接触器KM3得电闭合，主电网电通过KM3，自耦变压器KM2降压启动主马达。在交流接触器上的延时继电器将51和55端断开，经过延时后（经过现场测试延时继电器设定值在15秒左右，存在启动延时偏大的可能，根据启动时的观察，启动瞬间高电流2300A到启动平稳电流降到250A左右的时间约为8秒左右），延时继电器KM3的51和55端接通，继电器KA06得电，其常开触点KA06自锁闭合，其常闭触点KA06断开，交流接触器KM2断电断开，交流接触器KM2的断开使得其常开触点KM2断开，则交流接触器KM3断电，整个启动线路退出运行，启动过程结束。继电器KA06得电后，其56和54端的常开触点KA06闭合，连接在交流接触器上KM2的辅助触头因为交流接触器KM2的断开而闭合，56和57线端闭合，断路器Q1启动条件得到满足。断路器Q1动作主触点接通，主运行电路接通，主马达正常运行。

    在整个的启动和运行电路当中，设置了四路以上的保护措施。如第一路DB-A型多功能保护装置，通过电流互感器和热过载保护器FR1形成感测回路，通过11和12端（常闭，检测过流保护时可以人为断开一端）输出主电机短路信号到PLC，断路器Q1动作断开，从而起到保护主马达的作用。第二路相序继电器SR1到PLC，通过判断相序有否问题（譬如缺相，相序错乱）来使断路器Q1动作来保护主马达。第三路主电机高温保护接到主电机温度控制器KT1→PLC→Q1。第四路接在断路器Q1的UVT端，这一路和应急停止按钮串联，起到低压保护的作用。这四路同样都是控制断路器Q1的切断来保护主马达不受到损害。

    以上的保护线路都是为主马达服务的，却忽略了另一个重要的电器元件就是—自耦变压器！自耦变压器一般都是扁铜线缠绕制作，所以造价也是很高的。可此线路当中如果发生过流等故障时只是通过断开断路器Q1来保护主马达，真正启动线路发生交流接触器KM3触点粘连或者交流接触器KM2触点粘连或者自耦变压器的短路（包括相间短路和对地短路），或者因供电不均衡偏相造成的某相启动电流过高，都会造成严重的事故。因为整套的启动线路是绕过断路器Q1到达主马达的，所以以上保护主马达的一切保护措施对自耦变压器却起不到很好的保护作用（侧推主电源开关往往不能及时跳闸，经试验和现实案例证明）。

    经线路图研究发现，这套线路里的DB-A型多功能保护装置的9和10两个接线端为空位（没有利用起来），可以利用此过流保护装置的9-10端的常开（过流动作时为常闭，经测量发现此触点正反向都无阻值，应该属于单纯的继电器触点，而非复杂的电子线路）设计一套简单的电路，从这套线路的12端（220V）交流电源（或者是20端，此处是直流24V电，最好是选用直流24V电源，因为本线路PLC端使用的也是24V电源，24V继电器也比较好配型）引一根线到空位9处，然后空位10接到一个简单的直流或者是交流继电器（暂称为X）的电源端的一端，X电源的另一端接在这套线路的交流电源13端（或者是直流电源21端）。另外接一个小型交流接触器（暂称为KM），给KM的工作线圈一路常电（交流），让KM的通电闭合触点串接到侧推主电源的停止开关上，由X的常闭触点串接到KM的控制线圈。如果DB-A型多功能保护装置过流保护动作9-10端闭合→X得电动作，常闭触点断开→KM失电，触点断开→主电源开关在第一时间里就能迅速跳闸起到保护作用。原理上可以直接用X的触点串接侧推主电源的停止按钮，而另加了一路交流接触器是为了防止侧推主电源开关断电的冲击电流过高烧坏太小的继电器。这套保护线路需要一个小型交流或者直流继电器和一个小型交流接触器即可。

    以上的方法有一点不太成熟的地方就是没有DB-A型多功能保护装置的内部详细线路图得以分析，(以上的可能判断仅仅是我通过外部线路测量推断得出的)如果通过9和10端贸然接入一路电源，有可能引起DB-A型多功能保护器内部电子元件的损害。另有一种方法就是在交流接触器KM3和KM2上分别挂接一个气动延时继电器（暂称为A和B），让A和B的延时闭合动断触点串联，A的一端接电源，B的另一端再串接到一个小型交流接触器（也如以上方案还称为KM）控制线圈端，KM控制线圈的另一端接到电源，通过KM得电后闭合的触点再串接在主电源的停止开关处，把这两个延时继电器的时间设置都比交流接触器KM3上原有控制启动时间的延时继电器的时间适当延迟2-3秒，那么无论交流接触器KM3和KM2哪一个出现触点粘连的状况后，A或者是B都能在较快的时间里断开KM的供电,从而断开侧推主电源开关，在最快的时间内起到保护自耦变压器的作用。这套措施需要两个空气延时头和一个交流接触器。

    在原线路设计使用当中（包括第二套保护线路当中）有一个问题不容忽视，就是所有的延时器使用的都是空气延时头。空气延时头的工作原理是通过一个外力压缩空气，然后压缩空气通过一个装置设计制造好的节流孔释放，释放的时间就是我们调整的时间。这里所用的空气延时头存在定时不准确，易损坏的特点，所以可靠性不高。第二套方案因为使用的元件有所欠缺。我们还可以将第二种方案改善一下，在交流接触器KM3和KM2上分别挂接一个辅助触头，（暂称为C和D）让辅助触头的常断触点（吸合后导通）并联，C和D的一端接到电源，另一端接到一个时间继电器的工作线圈端(得电控制型时间继电器，调整准确，灵敏度高，可靠性好)，暂称为KT，KT工作线圈的另一端接到电源的另一端。如果时间继电器足够大，触点耐电流值高则可不用再如第二套方案串接一个交流接触器，直接用本身的常闭触点（动作后断开）串接到主电源停止开关中即可。KT的时间设定要略微大于正常设定的启动时间。电源→C或者D动作后如果一直闭合（触点发生粘连）→KT动作计时开始，超过设定时间后，常闭触点断开（或者是→控制交流接触器的电源失电，接触器触点断开）→侧推主开关断开起到保护作用。这套方案需要两个辅助触头，一个时间继电器，或者再加一个交流接触器。

    以上三套方案，第二套和第三套方案仅仅适用交流接触器KM3或者KM2触点粘连的情况，对其他原因引起的自耦变压器过流却起不到保护作用。

    另外从实际案例分析，建议交流接触器KM3和KM2在选型上应选择耐电流值更高一点的，在选材上选择比施耐德品牌质量上更好一个档次的，我发现出现触点粘连的都是施耐德品牌的。

    在船舶维护保养过程当中，要加强对侧推控制线路（各个继电器在日常的使用过程当中因为船舶的震动容易引起接触不良）、安保系统、马达是否卡阻、交流接触器和断路器触点是否粘连、变压器与马达的绝缘检查。如果发现触点烧损，建议尽快更换全套触点或者直接更换接触器，除非万不得已的情况下不要通过人工打磨触点来将就使用，因为打磨过的触点无法保证其接触面积的均衡，反而改变了以前的磨合接触面积，极易造成三相工作电流新的不平衡。

    以上是我对川崎-KWJ KT-88B3首侧推线路图线路的浅略分析，并附原线路图和改进线路图各一张，希望有兴趣的共同参与讨论，如果哪里分析有误，还请各位同仁点明指正，并提出宝贵的意见，如有指正，衷心感谢！