孫美強(qiáng)

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，各個(gè)領(lǐng)域都得到了良好的發(fā)展。對(duì)于電氣工程來(lái)說(shuō)，其規(guī)模在不斷擴(kuò)大，其數(shù)量在不斷增多，這些電氣工程中，很多地方都需要使用自動(dòng)化低電壓設(shè)備，但在實(shí)際運(yùn)用中，由于受到各類(lèi)因素的影響，這些低電壓設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)各類(lèi)故障，針對(duì)這一情況就需要對(duì)其進(jìn)行必要的保護(hù)，而繼電器由于具有良好的功能特性成為了這些自動(dòng)化低電壓設(shè)備保護(hù)的首選設(shè)備，在此基礎(chǔ)上本文就對(duì)繼電器的工作原理和它的作用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，探究了繼電器在電氣工程中和自動(dòng)化低電壓電器中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】繼電器；自動(dòng)化低電壓電器；電氣工程；功能特性；應(yīng)用

1.繼電器原理分析和作用分析

1.1繼電器的原理分析[1]

目前電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化程度隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步而提高，繼電器目前已成為了電氣系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，其應(yīng)用范圍也在逐年變寬。目前的繼電器多用于保護(hù)電氣設(shè)備，保障設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行。比如發(fā)電機(jī)、變壓器、馬達(dá)等設(shè)備的輸電線(xiàn)路短路保護(hù)等。當(dāng)電力系統(tǒng)中的這些設(shè)備出現(xiàn)故障或者異常時(shí)，繼電器就可以向值班室發(fā)出警告信號(hào)，以便值班室人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的問(wèn)題。繼電器要發(fā)揮它的保護(hù)功能，主要看其是否具備以下的功能特性：首先是繼電器的安全可靠性，這是繼電器正常工作的前提和基礎(chǔ)，也是保護(hù)其他設(shè)備的基礎(chǔ)；其次是繼電器的快速反應(yīng)能力，能夠在最短時(shí)間清除系統(tǒng)中的問(wèn)題；再者是繼電器的選擇性，要能夠保證向無(wú)故障的區(qū)域進(jìn)行持續(xù)的輸電；最后是繼電器的靈敏性，由于電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)和異常運(yùn)行時(shí)的區(qū)別是比較大的[2]，繼電器要能夠通過(guò)系統(tǒng)中的參數(shù)變化來(lái)具體的判斷當(dāng)時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的故障性質(zhì)和故障影響范圍，并要及時(shí)的做出反應(yīng)和處理。繼電器的的工作原理是繼電器中的取樣單元將被保護(hù)的設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的物理量通過(guò)電氣隔離的方式并將其轉(zhuǎn)化成繼電保護(hù)比較鑒別單元能夠識(shí)別的信號(hào)，根據(jù)比較單元的分析結(jié)果來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的判斷，根據(jù)比較的具體信息來(lái)決定是否進(jìn)行動(dòng)作保護(hù)[4]。

1.2繼電器作用分析

由于繼電器本身具有很多的優(yōu)勢(shì)，如通用性好、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等，所以繼電器的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，特別對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化控制和家電產(chǎn)品領(lǐng)域中。但目前有的專(zhuān)家則認(rèn)為繼電器是一種不可靠的裝置，在整機(jī)設(shè)計(jì)中都將繼電器、可調(diào)電感器等列為少用和不用的元件，但繼電器在斷路情況下的高絕緣電阻和通路情況的低導(dǎo)通電阻是其他元件無(wú)法比擬的，這兩種極端的情況出現(xiàn)使繼電器的運(yùn)行可靠性成為了業(yè)界人士關(guān)注的重點(diǎn)。通常的電子元件可靠性有固有可靠性和使用可靠性，前者是元件可靠的基礎(chǔ)，通常是由設(shè)計(jì)者和制造者來(lái)進(jìn)行控制，以保證制造出來(lái)的元件能夠達(dá)到規(guī)定的可靠等級(jí)，后者是整機(jī)可靠性的基礎(chǔ)，值得注意的是高可靠性的元器件不一定能夠造就高可靠性的整機(jī)，這是因?yàn)槔锩娲嬖谑褂煤图嫒莸膯?wèn)題。使用可靠性是指將各個(gè)元件的特性通過(guò)一個(gè)科學(xué)可靠的設(shè)計(jì)方法，能夠最大程度的發(fā)揮元器件的可靠性，從而使整機(jī)的可靠性達(dá)到要求。繼電器由電磁和機(jī)械傳動(dòng)兩個(gè)方面組成，這種結(jié)構(gòu)和一般的電子元件相比更為復(fù)雜，所以繼電器的可靠性就顯得不高，如果在實(shí)際使用中采用一些有效的防護(hù)措施，那么達(dá)到的效果將會(huì)得到提升，還有繼電器除了本身的可靠性差外其使用方法也直接決定了繼電器的可靠性，所以要提高繼電器的可靠性[3]，除了提高繼電器本身的質(zhì)量外還需要對(duì)其進(jìn)行合理的運(yùn)用，如在應(yīng)用時(shí)，一定要挑選高絕緣、強(qiáng)抗電性能的完全密封的繼電元件進(jìn)行使用，并還要保證繼電器的應(yīng)用系統(tǒng)在任何環(huán)境下能夠正常、安全、可靠的運(yùn)行。由于繼電器在應(yīng)用上會(huì)受溫度、濕度、氣壓等各方面的影響，只有一個(gè)完全密封的繼電器才能夠擁有良好的性能與穩(wěn)定的接觸，并具備可靠性，這樣即使在外部環(huán)境較差的情況下受到的影響也不會(huì)很大。

2.繼電器在電氣工程和自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用分析

繼電器具有通用性好與簡(jiǎn)化電路的優(yōu)點(diǎn)，所以它在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用是比較廣泛的，如在電氣工程設(shè)計(jì)和施工、家電產(chǎn)品、工業(yè)自動(dòng)化低電壓電器控制等方面。

首先在家電領(lǐng)域的運(yùn)用，如微波爐、洗衣機(jī)、電加熱器等電器。繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載小的情況可以驅(qū)動(dòng)螺線(xiàn)管、指示燈、繼電器線(xiàn)圈等小負(fù)載，負(fù)載大時(shí)可以是220V、5000W的加熱器或者1馬力電機(jī)的大負(fù)載，要求繼電器的壽命在5～10年，即要求了繼電器的電壽命在105～2×105次。對(duì)環(huán)境的溫度要求一般是-40℃～55℃（電加熱器、微波爐等是85℃），對(duì)濕度的要求是20%～95%，其安全性則要求的比較嚴(yán)格，要根據(jù)國(guó)家安全認(rèn)證部門(mén)進(jìn)行認(rèn)定。其次繼電器在工業(yè)控制的運(yùn)用上，其主要的控制功能是由通用的交流繼電器來(lái)完成，由限位的開(kāi)關(guān)或按鈕來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器，通常情況下的電壓為24VDC、220VAC，繼電器的觸點(diǎn)可以控制電磁閥、指示燈及比較大的啟動(dòng)電機(jī)。再者在數(shù)字控制領(lǐng)域方面的應(yīng)用，數(shù)據(jù)編程操作仿形銑與座標(biāo)鏜孔，將信號(hào)傳輸給機(jī)床的控制器、邏輯單元和記憶單元，控制座標(biāo)伺服電機(jī)2～5個(gè)軸向，利用這種方式可以較為方便和輕松的控制鉆床、普通車(chē)床和六角車(chē)床與自動(dòng)仿形校驗(yàn)機(jī)。在數(shù)字控制系統(tǒng)中對(duì)繼電器的具體要求是能夠適應(yīng)低電平信號(hào)、具有快速動(dòng)作、中等靈敏度和高切換可靠性。在工業(yè)對(duì)繼電器的運(yùn)用中有一些環(huán)境問(wèn)題是值得注意的，在工業(yè)機(jī)械安裝時(shí)必須要考慮運(yùn)轉(zhuǎn)的工業(yè)機(jī)械和附件設(shè)備會(huì)講振動(dòng)和沖擊傳遞到控制柜中，也有可能會(huì)沾上飛濺的切削冷卻液，所以一般情況下對(duì)于控制元件的保護(hù)是很有必要的，在設(shè)計(jì)和選擇繼電器時(shí)都要考慮這些不利的因素，保證安全性能。

3.結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，繼電器由于它的通用性好和簡(jiǎn)化電路的特點(diǎn)在電氣工程和自動(dòng)化低壓電器中的運(yùn)用是越來(lái)越廣泛，繼電器的廣泛運(yùn)用能夠有效的降低自動(dòng)化低壓電器設(shè)備發(fā)生故障的幾率，從而有效的保證了整個(gè)電力系統(tǒng)能夠正常、安全。穩(wěn)定的運(yùn)行。而對(duì)于繼電器本身來(lái)說(shuō)，要向它能夠正常的起到保護(hù)效果，無(wú)論是在選擇上還是在使用上都要保證繼電器的運(yùn)行可靠性，只有保障了繼電器的安全可靠性，才能保障其為整個(gè)電力工程和自動(dòng)化低壓電器服務(wù)，以發(fā)揮出繼電器的真正作用。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙靖英.電子式過(guò)載保護(hù)繼電器的智能化技術(shù)與可靠性分析[D].河北工業(yè)大學(xué)，2009.

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[3]徐樂(lè)，劉麗萍，王淑娟等.基于Bayes理論的電磁繼電器失效率等級(jí)驗(yàn)證試驗(yàn)方案[J].低壓電器，2008，（3）：5-7，12.

[4]高志博.電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中繼電器的實(shí)際應(yīng)用分析[J].科技與企業(yè)，2013，（7）：326.