在我國(guó)正努力開(kāi)發(fā)第三代產(chǎn)品并逐步推向市場(chǎng)的同時(shí)，國(guó)外主要低壓電器公司從20世紀(jì)90年代后期又開(kāi)始不斷推出更新的新產(chǎn)品。新一代產(chǎn)品除了高性能、小型化、電子化、智能化、模塊化、組合化外，其主要特征是可通信、高可靠、維護(hù)性能好、符合環(huán)保要求等。特別是新一代產(chǎn)品能與現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。它將從根本上改變傳統(tǒng)的低壓配電與控制系統(tǒng)及其裝置，同時(shí)給傳統(tǒng)低壓電器產(chǎn)品注入高新技術(shù)，使低壓電器產(chǎn)品功能發(fā)生質(zhì)的飛躍。下面，筆者將就目前較為適應(yīng)我國(guó)市場(chǎng)的，符合中國(guó)國(guó)家現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)類(lèi)電器代表產(chǎn)品所能達(dá)到的技術(shù)性能做一簡(jiǎn)單描述。

　　1.符合規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

　　1.3通信功能相關(guān)的軟硬件應(yīng)符合ODVA（開(kāi)放式DeviceNet供貨商協(xié)會(huì)）的DeviceNet協(xié)議規(guī)范并完成相關(guān)一致性測(cè)試；

　　2.產(chǎn)品功能要求：

　　2.1全面的保護(hù)功能：提供全面的電動(dòng)機(jī)保護(hù)功能，對(duì)與電機(jī)性能相關(guān)的電流、電壓、溫度和時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，讓電機(jī)達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)；

　　2.1.1熱過(guò)載

　　2.1.1.1熱容量利用率

　　過(guò)載繼電器通過(guò)對(duì)電機(jī)的每相電流進(jìn)行真實(shí)RMS（均方根）檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)可靠的過(guò)載保護(hù)?；谶@一原理，熱模型將模擬真實(shí)電機(jī)的發(fā)熱狀況，從而計(jì)算出熱容量利用率（%TCU），并可以通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)讀取。一旦熱容量利用率達(dá)到100%，過(guò)載保護(hù)繼電器就會(huì)脫扣。

　　2.1.1.2可調(diào)設(shè)定

　　只需要簡(jiǎn)單地設(shè)定電機(jī)的額定滿(mǎn)載電流（FLA）和脫扣級(jí)別，就可以完成對(duì)熱過(guò)載保護(hù)功能的配置。通過(guò)軟件對(duì)過(guò)載繼電器參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，則能實(shí)現(xiàn)更精確的保護(hù)功能。

　　熱容量記憶

　　過(guò)載繼電器內(nèi)置熱容量記憶電路，可以估計(jì)脫扣級(jí)別為30時(shí)的電機(jī)降溫。這樣意味著，即便是切斷了電源，電機(jī)的熱模型參數(shù)也將被保存。

　　復(fù)位模式

　　最終用戶(hù)可以方便地選擇過(guò)載脫扣之后的復(fù)位模式，包括手動(dòng)復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位。復(fù)位的設(shè)定點(diǎn)可以在1—100%TUC范圍內(nèi)調(diào)整。

　　脫扣計(jì)時(shí)

　　達(dá)到脫扣條件時(shí)，過(guò)載繼電器將估算出脫扣時(shí)間，并可以通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。這樣，就可以立即采取相應(yīng)的措施，確保生產(chǎn)線繼續(xù)運(yùn)行而不被中斷。

　　2.1.1.6復(fù)位計(jì)時(shí)

　　發(fā)生過(guò)載脫扣后，過(guò)載繼電器將對(duì)熱容量利用率進(jìn)行計(jì)算，只有當(dāng)其降低到復(fù)位級(jí)別之后，才能進(jìn)行復(fù)位。這是一個(gè)遞減的時(shí)間數(shù)值，可以通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)。

熱過(guò)載保護(hù)

　　精確的霍爾效應(yīng)電流感應(yīng)與微處理器運(yùn)算法則處理相結(jié)合，提供了精確的電機(jī)熱保護(hù)。脫扣等級(jí)可以從5到30以增量1調(diào)節(jié)，可應(yīng)用手動(dòng)、自動(dòng)復(fù)位模式，復(fù)位等級(jí)可調(diào)范圍為1%—100%的電機(jī)熱容量(過(guò)載繼電器可以為雙速電機(jī)保護(hù)提供第二個(gè)滿(mǎn)載電流設(shè)置)。

　　2.1.2缺相保護(hù)

　　過(guò)載繼電器提供可配置的缺相保護(hù)功能，安裝人員可以方便地使用或屏蔽該功能，還可以設(shè)定0.1—25.0秒的延遲時(shí)間。出廠設(shè)置為，當(dāng)電機(jī)不平衡達(dá)到100%觸發(fā)脫扣。

　　2.1.3接地故障

　　過(guò)載繼電器內(nèi)置零序（中性線）電流傳感器，可以檢測(cè)設(shè)備的低電流接地故障。脫扣和報(bào)警設(shè)定值調(diào)節(jié)范圍為1.0—5.0A。脫扣延時(shí)可調(diào)節(jié)范圍為從0.1到25.0秒，報(bào)警等級(jí)可調(diào)節(jié)范圍為從1.0A到5.0A。

　　可選擇的脫扣禁止特性可用于防止電機(jī)啟動(dòng)接觸器在接地故障電流增加到超過(guò)傳感器飽和值并且有可能超出接觸器分?jǐn)嗟念~定值時(shí)斷開(kāi)。

　　2.1.4失速

　　失速的定義是，在某一應(yīng)用過(guò)程中，電機(jī)不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到全速運(yùn)行值。這種情況將導(dǎo)致電機(jī)電流超過(guò)額定滿(mǎn)載電流，從而使電機(jī)過(guò)熱。

　　過(guò)載繼電器提供用戶(hù)可調(diào)節(jié)的失速保護(hù)功能。脫扣設(shè)定范圍為50%—600%FLA滿(mǎn)載電流，使能時(shí)間可調(diào)節(jié)范圍0—250秒。

　　2.1.5堵轉(zhuǎn)

　　在出現(xiàn)機(jī)械故障的時(shí)候，過(guò)載繼電器能夠迅速做出反應(yīng)，讓電機(jī)停止工作，從而避免對(duì)電機(jī)和其他傳動(dòng)器件造成損害。

　　脫扣電流可設(shè)定為50—600%滿(mǎn)載電流，脫扣延遲時(shí)間范圍為0.1—25.0秒。單獨(dú)得報(bào)警設(shè)定為50—600%滿(mǎn)載電流。

　　2.1.6欠載（低電流）

　　電流下降將意味著可能會(huì)出現(xiàn)泵氣蝕、設(shè)備或傳送帶斷裂等現(xiàn)象——快速的故障檢測(cè)能將損失降到最小，并且有助于減少設(shè)備的停機(jī)時(shí)間。

　　脫扣界別可調(diào)節(jié)范圍為10%到100%的滿(mǎn)載電流；脫扣延時(shí)時(shí)間范圍為0.1到25.0秒；報(bào)警等級(jí)可調(diào)節(jié)范圍為10%到100%的滿(mǎn)載電流。

　　2.1.7電流不平衡（不對(duì)稱(chēng)）

　　過(guò)載繼電器支持電流不平衡脫扣和報(bào)警，設(shè)定值范圍為10%—100%。同時(shí)，還可以設(shè)定脫扣延遲時(shí)間范圍為0.1—25.0秒。報(bào)警電流可調(diào)節(jié)范圍為10%到100%的滿(mǎn)載電流。

　　2.2診斷和指示：可通信智能電子式過(guò)載繼電器能夠根據(jù)監(jiān)控信息對(duì)電機(jī)運(yùn)行各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行診斷；能夠指示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、輸入輸出狀態(tài)；能夠存儲(chǔ)（并顯示）一定的故障信息和歷史記錄；

　　2.2.1過(guò)載繼電器允許用戶(hù)通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視如下診斷信息：

　　設(shè)備狀態(tài)；脫扣狀態(tài)；報(bào)警狀態(tài)；距離過(guò)載脫扣的時(shí)間；脫扣后，距離復(fù)位的時(shí)間；最好5次的脫扣歷史紀(jì)錄。

　2.2.2過(guò)載繼電器提供以下LED狀態(tài)指示燈：

　　網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈：標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)；脫扣/報(bào)警指示燈：標(biāo)識(shí)出現(xiàn)報(bào)警情況和發(fā)生脫扣，根據(jù)閃爍代碼，可以知道相應(yīng)的情況；輸出指示燈：表示輸出觸點(diǎn)是否處于閉合狀態(tài)；輸入指示燈：表示用戶(hù)連接的輸入設(shè)備是否已經(jīng)處于閉合狀態(tài)。

　　2.3測(cè)試、輸入輸出和控制功能：可通信智能電子式過(guò)載繼電器具備測(cè)試和復(fù)位功能，具備一定的輸入輸出設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的起?？刂坪秃?jiǎn)單的邏輯控制；

　　2.3.1過(guò)載繼電器的前面板上設(shè)置測(cè)試/復(fù)位按鈕允許用戶(hù)完成如下操作：

　　測(cè)試：當(dāng)過(guò)載繼電器處于非脫扣情況下，按下測(cè)試/復(fù)位按鈕超過(guò)2秒鐘以上，脫扣繼電器觸點(diǎn)將斷開(kāi)。

　　復(fù)位：當(dāng)過(guò)載繼電器發(fā)生脫扣之后，供電正常，按下測(cè)試/復(fù)位按鈕，脫扣繼電器觸點(diǎn)將閉合。

　　2.3.2輸入端子可以與接觸器、斷路器的輔助觸點(diǎn)、按鈕、限位開(kāi)關(guān)、浮控開(kāi)關(guān)等設(shè)備相連接。同時(shí)，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視輸入狀態(tài)，并將其映射到控制器的輸入映像表中。輸入端子額定值為24VDC，輸入方式為電流灌入。輸入設(shè)備的電源可以通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)提供。

　　2.3.3產(chǎn)品集成的輸入、輸出可以配置功能塊圖程序并保存，實(shí)現(xiàn)邏輯操作，功能塊圖的編輯使用標(biāo)準(zhǔn)的布爾操作符。另外，產(chǎn)品除了允許使用集成的硬件輸入和網(wǎng)絡(luò)輸入外，保護(hù)功能也可以作為輸入去觸發(fā)輸出。

　　2.4通訊和數(shù)據(jù)監(jiān)視功能：允許用戶(hù)利用工業(yè)計(jì)算機(jī)和操作面板通過(guò)基于DeviceNet的現(xiàn)場(chǎng)總線與設(shè)備層智能控制器進(jìn)行通訊，對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視、直接存取重要的電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)及診斷信息，幫助用戶(hù)增進(jìn)設(shè)備使用的靈活性，減少安裝費(fèi)用和停機(jī)時(shí)間、最終達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的；

　　2.4.1內(nèi)置的DeviceNet通訊使過(guò)載繼電器、電機(jī)起動(dòng)器與自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)連接。使能遠(yuǎn)程起動(dòng)—停止控制并且存取重要的電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

　　2.4.2過(guò)載繼電器允許用戶(hù)通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)支持全部參數(shù)對(duì)象并對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視：

　　每相電流值（安培）；每相電流占電機(jī)滿(mǎn)載電流的百分比；平均電流（安培）；平均電流占電機(jī)滿(mǎn)載電流的百分比；當(dāng)前電機(jī)熱容量百分比；電流不平衡百分比；接地故障電流；熱容量百分比；電機(jī)診斷狀態(tài)；通訊速率自適應(yīng)、監(jiān)視；

　　2.5其他功能：

　　2.5.1單相/三相運(yùn)行：過(guò)載繼電器可以工作在三相或單相運(yùn)行模式。可以方便對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，選擇單相或者三相運(yùn)行模式。這兩種運(yùn)行模式均采用直接連接方式。

　　2.5.2遠(yuǎn)程脫扣保護(hù)：外部設(shè)備如振動(dòng)傳感器可提供過(guò)載繼電器的離散量輸入進(jìn)行監(jiān)測(cè)，離散量輸入可配置為遠(yuǎn)程脫扣功能。

　　2.5.3通訊故障脫扣（報(bào)警）：過(guò)載繼電器通訊故障脫扣（報(bào)警）功能使能情況下，過(guò)載繼電器會(huì)因網(wǎng)絡(luò)通訊故障而脫扣（報(bào)警）。

　　3.操作員終端（PCT）功能要求：

　　3.1控制功能：操作員終端可以連接到過(guò)載繼電器所屬DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上，操作員通過(guò)控制鍵對(duì)繼電器進(jìn)行調(diào)試、編程和監(jiān)控。

　　3.2密碼保護(hù)功能：PCT允許操作人員設(shè)置一個(gè)密碼，用于限制其他人員對(duì)編程菜單的訪問(wèn)。

　　3.3EEPROM模式：利用EEPROM模式可以通過(guò)PCT上傳、下載、存儲(chǔ)設(shè)備的配置文件，從而有效減少多個(gè)相同配置繼電器的編程時(shí)間。

　　3.4自動(dòng)連接：PCT可以在設(shè)備上電的時(shí)候自動(dòng)建立通訊連接。PCT的出廠設(shè)置為自動(dòng)連接到節(jié)點(diǎn)地址（缺省地址）的目標(biāo)設(shè)備。