繼電器在電氣工程自動化低壓電器中的應用

朱敏忠

甘肅省莊浪縣科學技術局，甘肅平涼，744699

0 引言

繼電器是電路中的重要零件，可以起到保護電路的作用，很多行業都在電氣工程中使用繼電器實現電路保護。繼電保護系統能夠檢測到能源系統中相關參數的異常，并將故障的破壞程度控制在最低水平，可以有效確保能源供應系統的穩定性。因此，對繼電保護系統的要求非常高，必須具備不同功能。但是繼電器應用于低壓電路時可能會出現不同因素的影響，導致運行穩定性不夠理想，使低壓電器工作效率不高，所以要加強對繼電器的原理以及應用的研究。

1 繼電器概述

繼電器作為電路控制系統的核心元件，對我國各行各業的發展而言都具有深遠影響。如今我國科學技術發展迅速，市面上繼電器的類型及種類都非常復雜，工作人員需要充分了解各類繼電器運行的原理及基本情況，才能保證繼電器的運行狀態，提高繼電器的保護作用，從而保證設備運行的穩定性。

1.1 基本情況

繼電器屬于單獨的電子控制部件，主要是在自動控制電路中應用，通過電路開展運作，可以控制較大電流，根據電流變化實現自動調控目標、保護電路，避免電路電流過大導致安全隱患出現。繼電器主要是通過自身特點在輸出電路中發揮作用，其類型多元化、結構有特色，雖然作為單獨部件，但是其內部材質較多，如線圈、觸點等，并且不同結構的繼電器其作用機制都具有一定差異[1]，工作人員需要根據實際情況調節內部結構，保證繼電器的完整性和可靠性，充分發揮電氣的作用與優勢。

1.2 內部參數情況

由于目前我國市面上繼電器類型較為多元化，內部參數結構較為復雜，因此工作人員在電氣工程中應用繼電器需要做好分析與研究工作，了解不同參數繼電器的實際情況，從而掌握繼電器的具體運作原理。繼電器在運行過程中會消耗大量的電壓，工作人員需要做好電壓控制工作，避免因電壓過大導致能源消耗比例上升，降低電氣設備運行狀態，影響電氣設備運行穩定性和可靠性。不同結構繼電器的運行原理都具有一定差異，例如直流電阻，其主要是通過外用表實時測量直流電阻參數，根據電阻參數協調電力；因此，在實際測量過程中工作人員需要嚴格按照測量需求開展全方位的測量工作，避免導致測量數據不理想。其次，繼電器內部還存在吸合電流，雖然其電流較小，但是經過線圈的電流功率卻較大，如果繼電器無法承受，就會出現質量損壞，會嚴重影響到繼電器運行狀態；而當繼電器釋放最大電流時就能充分發揮自身的作用，保證運行的安全性[2]。在繼電器內部電流加載過程中，觸電與電壓會相互轉換，所以工作人員需要對其進行控制，避免在轉化過程中產生安全事故導致設備受到影響，需要掌握最大電流，并明確其參數。

1.3 分類

隨著我國科學技術的快速發展，越來越多的繼電器應運而生，根據不同劃分方式，繼電器種類也有所不同，目前我國大眾對于繼電器主要是根據其工作原理、功率、外部形狀開展劃分工作。例如，根據其工作原理可以分為電磁、固態、熱磁三種類型，而根據大小可以將其分為大型、中型、小型與微小型，按照功率可以將其分為弱功率、微功率、大功率。其中，電磁繼電器主要是通過電磁鐵芯開展作業，存在著對應的控制與被控制線路，二者之間聯系較為緊密，因此，工作人員在應用電磁繼電器時需要做好記錄分析工作，充分考慮電磁與電路之間的關系，從而保證繼電器的運行狀態。固態繼電器主要是通過不同接線端口構建而成，其中兩個端口為節選輸入端口，其余端口為輸出端口，能有效保證繼電器的運行穩定性和可靠性。熱磁繼電器主要是通過各類設施組合而成，如熱元件、觸點、雙金屬片，其中熱元件是電器發熱電阻絲，觸點能保證設備在運行過程中與元件保持良好的聯系狀態，提高設備控制效果，而雙金屬片屬于膨脹系數金屬片。

2 繼電器在電路中的運用原理

自動化系統已經在各個行業得到廣泛應用，為人們的生活提供了很多便利，繼電器系統在自動化低壓電器中得到有效應用，其工作原理是低壓電器受到指令和信號時進行開關操作。這種信號運行方式使操作更加便捷，可以節省人員的使用精力，其操作也較為精準，使電路運行的安全性得到很大提高，也進一步提高了工作效率[3]。

繼電器由輸入和輸出兩個系統組成，相當于一個開關，能夠發揮保護線路的作用。從工作原理可以看出，繼電器能夠作用于輸出電路，雖然是一種電子控件，但是繼電器內部材質不同會影響繼電器本身的性能，也會產生多種繼電器類型。例如電磁繼電器的原理是利用電磁吸引力完成工作，固態繼電器利用隔離元件完成工作，熱繼電器利用發熱電阻絲完成工作。

低壓電器包括直流電壓和交流電壓兩種類型，這兩種低壓電器的發展空間都十分廣闊，但是目前還存在一些問題，導致一些低壓繼電器的生產效率低下，所以需要加強對繼電器的開發和使用，自動化控制系統中低壓電器的作用逐漸增大，不斷完善其使用率，才能促進電氣生產規模的發展。

3 繼電器的作用

如今我國居民生活的各方面都離不開電器支撐，而繼電器也是必不可少的一個設備，利用繼電器能夠使電氣設備的使用年限提高，在電路中的作用有以下幾個方面。首先，繼電器能夠增強電流輸出，使人們在運用大頻率設備時，不會因為供電不足而導致機器運行出現障礙；其次，繼電器能夠與其他電氣元件合并使用，可以強化不同設備之間的平衡，還能起到監控作用；最后，繼電器對大功率電器的控制作用較強，能夠通過較小電流對大電流電路進行控制，可以應用于實際電路。電氣自動化技術和裝置廣泛應用于能源系統的工作中，繼電器作為電氣自動化控制的重要組成部分，能夠自動切斷電路，實現對電路的保護作用，其功能較為獨特，其他元件無法代替[4]。如今應用光纖技術對整個電力系統進行控制，繼電器也可以起到一定作用，不限于對一個電路的控制，而是對多個電路進行檢測，提高效率。繼電器另一個功能是通過低電流控制大電流裝置的輸入和輸出，通常用于節省電力消耗和保護電氣自動化設備。繼電器還可以綜合比較輸入信息，以便對性能系統產生適當的控制效果，提高繼電器的工作效率。

4 繼電器選用條件

必須對繼電器進行合理選擇，當連通繼電器電源時，為了確保其安全性，應確定當前電路中需要多少電器連接，需要連接多少繼電器，通過數據來明確繼電器的使用規模和類型。利用計算機模型在應用程序中進行測試，因為繼電器尺寸不同，所以之前就必須對計算器進行明確，如果體積較小可以選擇較小的繼電器。在選擇繼電器時有必要區分每個繼電器的功能，并結合電力設備的運行特性選擇合適的繼電器，選擇繼電器的基本先決條件是電源電壓合理控制和最大電壓值指示。為了確保繼電器的穩定輸入，電源能夠為繼電器提供特定工作電流，根據電氣工程中使用的繼電器及其自動低壓裝置的規格參數和數據分析，選擇正確的繼電器來監測，模擬現有繼電器安全運行，以確保繼電器能夠正常運行。選擇繼電器時還應考慮繼電器的尺寸，安裝電源繼電器時選擇相應尺寸的繼電器，以實現電源和繼電器的完美結合。

5 低壓電器中繼電器的應用

繼電器在低壓電器中得到廣泛應用，因此需要對繼電器的原理以及特點進行分析，針對不同低壓電器采取不同種類的繼電器。在不同行業中，保護低壓電器正常運行都需要繼電器發揮作用，所以繼電器可以應用于各種低壓電器之中。

5.1 繼電器測試

5.1.1 觸點測試

在應用之前一定要對電氣工程自動化系統進行整體調試和測試，保障自動化系統能夠相互兼容，促進設備正常進行使用，其功能測試十分重要，在測試的時候使用萬能表進行測量，并且其觸點電阻保持無限大。

5.1.2 線圈測試

利用線圈也可以對繼電器進行測試，使用歐姆齒輪使繼電器持續運行，對其狀態進行檢測，另外測量時可以調試接觸電阻進而得到測試結果，更好地運用于電氣工程之中。

5.1.3 電流和電壓測試

測試電流和電壓的方法主要是確定特定測量值，發射電流電壓測試時需要增加電源電壓，通過對聲音進行識別，從而確定其電流值和電壓值，為了使錯誤最小化，在實際測量中達到檢測目標后，要通過反復實驗的方法使誤差盡可能減小。由于誤差不可避免，所以盡量通過多次實驗獲得更精準的數據，使繼電器的測試結果更為合理。

5.2 在自動化低壓電器中的應用

電氣工程發展不斷加快，低壓電器實現自動化可以為人們的生活帶來很多便利，提高運用效率，電氣自動化產品可以有效利用繼電器滿足生活需求。在繼電器應用于低壓電器時，主要原理是控制低壓電器指令和開關工作，可以得到自動控制，同時也能實現自動監視，避免手動監視成本較高等問題。另外通過自動輸入信號，使低壓電氣工作狀態更加穩定，為社會帶來更高的利益。但是當前在使用過程中仍然存在一些問題，所以需要加強對自動低電壓電器產品的實際運用，提高繼電器的使用效率，使低壓電器產品能夠大規模進行使用。

5.3 在電氣工程中的應用

電氣工程也可以利用繼電器保證總功率和效率，在電路工作過程中可能會出現不同組件，通過繼電器有效控制電路中的電流，較低電壓使整個系統穩定性得到提高，通過該模式可以實現對電流電壓強度的增強。有效實現對電流和電壓的實時監控，進一步保證電氣系統的安全性和穩定性，使電氣工程發展更加高效。另外在使用過程中，繼電器可以通過觸點展現當前電路狀態，使電氣工程更加穩定地運行。

5.4 在汽車方面的應用

繼電器應用于汽車能夠起到較強的保護作用，由于現代生活中汽車逐漸成為大部分人出行的必需品，而汽車零部件大多數都需要繼電器的應用，例如發電線路、發動機啟動以及燈光控制、雨刷控制等，所以目前繼電器在汽車中的應用數量較多。

5.5 在地鐵方面的應用

繼電器在地鐵中主要是用于車門狀態監測工作，能實現地鐵信號的傳遞與控制，保證大眾出行的安全。目前繼電器在我國地鐵中應用較為廣泛，如廣州地鐵2號線，在氣柜安裝時就是根據繼電器原理開展布置，這種安裝方式能保證工作環境封閉性和干凈，從而保障地鐵的運行狀態。由于地鐵與其余交通設施相比具有較為明顯的特性，在安裝過程中工作人員要盡量選擇性能較好的繼電器開展安裝工作，保證繼電器的密封性和耐高溫性，同時工作人員還需要做好維護工作，定期或者不定期開展全面維護，從而保證繼電器能長期處于較為良好的運行狀態，延長繼電器的使用壽命，提高地鐵運行質量。

5.6 在家用電器中的應用

如今我國家庭生活需要各種電器，而且家庭電器種類較多，所以繼電器在家庭電器中的應用越來越廣泛，例如冰箱、空調等，繼電器可以有效控制家用電器，使人們對家用電器的使用更加方便。

5.7 在太陽能中的應用

在太陽能系統中，繼電器也可以發揮作用，使運行效率得到提高，一旦光伏方陣產生電力會向繼電器供電，如果出現過度充電，繼電器可以使太陽能系統自動斷開，避免充電過度；一旦低于最高數值就可以直接繼續充電，也會接通繼續供電，延長太陽能系統電器的使用壽命。由于多種自然因素，一些環境較差且經濟較為落后的地區大多采用太陽能系統，后期維護較為困難，利用繼電器可以加強對太陽能系統的保護，不會使太陽能系統過度充電和放電，有利于太陽能系統高質量使用，減少后續維護資金以及人力消耗造成的浪費。

5.8 大規模工業制造中的應用

我國工業大規模發展，而工業制造環境較為復雜，在機械運行時受到各種因素影響可能會出現故障，例如在電磁環境下可能會導致一些電器使用故障，對電器產生負面作用，影響其使用壽命。因此需要加強對工業制造中各種電器的保護，采用繼電器可以對復雜環境的電器進行適當調整，使其能夠適應惡劣的工作環境。工作電路中繼電器易受電壓和溫度影響，必須確保繼電器在封閉環境中工作，使繼電器能夠充分發揮作用。

6 結語

綜上所述，如今繼電器在各行各業中都得到廣泛應用，自動電氣工程及自動化系統的運用也較為廣泛，為了保障其性能，需要對繼電器的原理以及特點進行分析，從而使其在低壓電器中的使用安全性得到提高，如果繼電器能夠兼顧安全以及高效指標，就可以在使用上越來越廣泛，也能在發展道路上獲得更多效益。