闡述繼電器在鐵路電氣工程低壓電器中的運用

張晨明

摘要：在經濟發展大好勢頭的影響下，我國電氣化鐵路迎來了新的發展機遇。受到先進科學技術的影響，繼電器功能及構件質量得到了不斷的優化與完善，并且已經在鐵路電氣自動化控制中得到了廣泛的運用。因此，本文將針對鐵路電氣工程低壓電器中繼電器的運用進行分析。

關鍵詞：繼電器；電氣工程；低壓電器；分類；作用；選擇

引言：

電氣工程自動化發展勢頭已經勢不可擋，不斷的提高電氣工程低壓電器設備的自動化程度已經成為了電氣工程發展過程中十分重要的議題之一。但是，在實際操作中由于電壓不穩或異常導致的故障現象、設備報損問題時有發生。因此，積極的運用繼電器、發揮繼電器的控制功能，才有助于保護電器工程系統及低壓電器的正常運行。

一、電氣工程低壓電器中繼電器工作原理

通過利用金屬片在受熱情況下變質的特點，實現電流工作異常條件下自動切斷電源的目的，就是繼電器的結構原理。繼電器通過使用此類原理，就可以在電氣工程無人監視的情況下確保其正常運行，保護設備安全。其中金屬片、熱元件等是繼電器的重要組成構件。當電動機運作時，熱元件受熱放出熱量、導致金屬片彎曲，一旦金屬片彎曲，導板的觸點會因此斷開，電源就被切斷；當斷電以后，金屬片不在受熱得到冷卻，隨之電路重新恢復了連接，相應發動機會得到保護，并且工程又得以順利運作。[1]

二、繼電器分類分析

1.首先是電磁繼電器

電磁鐵芯是電磁繼電器的核心構件，電磁繼電器通常由輸入回路和輸出回路組成，且二者關系緊密。電磁繼電器主要利用輸入回路中的銜鐵、電磁鐵之間的相互作用力實現銜鐵的活動，從而完成繼電器的正常工作。

2.固態繼電器分析

該繼電器主要由4個接線端口組成，其中有兩個接線段是輸入端口，另外兩個是輸入端口，這對繼電器的運行來說提供了很的保障。其在工作期間可以通過這兩個端口進行輸出與輸入轉換。[2]

3.熱繼電器研究

雙金屬片、熱元件、觸點等是熱繼電器的重要組成部分，當熱量傳導至金屬片后，金屬片就會受熱變形彎曲，此時金屬片就會將繼電器中的相關熱元件依次串聯在一起，進而實現連接電動機、觸點控制電路的目的。當電動機開始進行正常的工作后，熱繼電器觸點將不再發生變化。若處在承壓狀態，雙金屬片會發生適度的形變，最終使觸點斷開，并將電機控制電路切斷，從而對電動機實現保護的目的。隨著時間的推移，金屬片熱量散盡后就會恢復原來的形狀，此時再次聯通電路，熱繼電器將馬上自動復位。

三、繼電器作用與選擇

1.電力工程中繼電器的作用

電力工程中要想將電力系統自動化控制目的實現，就必須依賴繼電器設備。繼電器在電力工程中發揮著至關重要的作用，通常我們將其歸納為以下五點：

首先，在電器控制中可以利用操作繼電器的方式擴大控制范圍，一般可以使用多觸點繼電器對電器工程中的大量觸點實施不同的控制，從而讓電器的多種功能得以有效發揮。

其次，可以使用繼電器小電流操作功能，去控制電器工程設備大電流電器，實現以小控大的目的。

然后，通過對繼電器的操作可以實現控制較強信號的能力，通過這種能力我們就可以把這些信號進行相互之間的綜合比較，從而實現對電力系統的控制。[3]

最后，可以將部分輔助設備安裝到繼電器上，從而對電力系統實現遠程自動化監督、監控的目的。這種方法，能夠打破地域的限制，可以利用計算機植入程序等方式，實現對電力工程的有效控制。

2.電力工程中繼電器的使用的選擇條件

要想確保電力工程電力系統可以平穩、有序的運行，就必須做好電氣工程低壓電器的保護工作。因此，為了提高電器及系統的保護與運行效果，就必須做好繼電器使用條件的選擇工作。

首先，在繼電器選擇的過程中，要密切的關注繼電器的基礎功能、性能、配置，在選擇中要堅持“以控制電源在電路中使用”的原則。所確定使用的繼電器，應該具備“把電器系統電路內部電流及電壓管控在指定范圍之內的”能力，同時也要確保存在足夠的電流為電力系統供電，確保其可以正常運轉。

其次，電力工程中選擇繼電器的時候，應先根據系統內已有型號，選擇相應的繼電器，然后做好所選繼電器設備的功能、性能測試及檢查工作，若與實際工程要求不符，應重新采購，從而避免故障或危險的出現。

最后，電力系統的容積也是選擇合適繼電器的重要指標之一，在繼電器選擇中切不可忽視。[4]

四、繼電器在電氣工程低壓電器中的運用

1.電氣工程領域中繼電器的應用

繼電器屬于控制性設備，控制效果強。在國內電氣工程低壓電器中主要使用交流繼電器發揮其相應的控制功能。當前，我國現代工業發展速度較快，繼電器設備得到了有效運用，通常利用觸點對電力系統的電磁閥、動力系統、指示燈等實現控制。在普通的電氣工程中，一般會使用數字信息處理技術，進而提升繼電器的實際工作效率；或使用編程數據操控的形式，把信號輸入到邏輯單元、機床控制等元器件當中，一般可以對各坐標服務電機的3個左右軸向實現控制。要想進一步提高繼電器的使用效果，發揮其功能作用，就要及時檢驗繼電器的靈敏度與反應速度等。[5]

繼電器在電器工程中運用的時候，應該充分的考慮繼電器工作的環境。在設備或系統運行期間，外界的影響因素可以通過高速運轉的機械傳遞到控制系統當中，這有可能引發冷卻液飛濺的現象。所以，必須對外界可能影響繼電器正常工作的因素進行充分分析，并實行有效的保護措施，保證繼電器運行環境的安全性。在運行期間，還要做好繼電器應用環境的控制，因為繼電器工作環境的溫濕度變化、機械應力傳遞、電壓電流變化等都會對繼電器的正常使用產生影響。所以，要選擇抗電性強、絕緣性好的繼電器，另外要重視密封工藝的操作，從而才能夠提高繼電器運行的安全性與穩定性，降低外界環境對繼電器正常工作的影響強度。endprint

2.在鐵路工程中繼電器的運用

在鐵路電氣工程建設中，可以利用繼電器實現地鐵車門狀態監測信號的傳遞與有效控制，從而確保行車與乘客的安全。例如，比較著名的廣州地鐵2號線氣柜就是選擇了繼電器進行使用，在氣柜中使用繼電器，為其營造一個封閉、干凈的環境后，就可以改善繼電器的工作環境，保證氣柜及地鐵功能的正常運行。與此同時，地鐵本身存在一定的特異性，所以在地鐵中使用的繼電器還具有耐高溫、密封性好的特征。為了確保繼電器性能的穩定發揮，還應該按時檢修、維護繼電器設備及構件，從而確保其時刻處于正常工作的狀態，繼而增加繼電器使用時間，確保地鐵運行的安全性及可靠性。

3.繼電器在電氣工程自動化中的運用

在電器工程自動化電壓電器中之所以可以使用繼電器，是因為繼電器的自動化性能突出，符合自動化低壓電器的自動化運行標準。另外，繼電器還可以根據電氣自動化的特征，實現對電氣自動化工程電路觸點信息的輸入與監控作用。進而就可以降低人為操作失誤引發的故障概率，這就有效的提高電路控制系統在操作、運行期間的可靠性、安全性及穩定性，同時也提高了電氣工程自動化運行的效率。一般的，繼電器可以控制的電流范圍與一般的低壓電器要求是一樣的，為直流電1500V、交流電1200V。[6]因此，將繼電器運用在電器工程自動化低壓電器中，有助于提高電力系統整體效能，也有助于提高電氣工程運行產生的經濟及社會效益。

4.繼電器在電氣工程低壓電器中的測試運用

首先，是觸點測試。繼電器觸點性能的好壞對繼電器運行的安全性、可靠性產生了直接的影響，同時也對繼電器所管控的電路的工作效率產生了決定性影響。一般要通過觸點測試的方法，檢查繼電器的運行狀態及工作效果。若檢測常開/關開關運行狀態，此時可以通過使用萬用表對繼電器開關、電阻、觸點的電阻值、電流、電壓等進行檢查；若電阻為0，此時繼電器中的觸點、動點電阻值應該處于最大值。

其次，是線圈測試。利用線圈將繼電器的組織顯現出來，從而實現測試繼電器的目的。一般，要將萬用表調到10倍歐姆檔處和對應的繼電器線圈處對繼電器進行檢測，此時可以有效的檢測線圈的運行狀態是否為開路或者閉路狀態。另外，在線圈電阻的測量中依舊可以使用萬用表，在測試觸點電阻時可以利用調試的方法，此時要基于檢測電阻的方式對線圈電阻進行順序檢測。

最后，釋放電流與電壓檢測。其原理為不斷的提高電氣工程低壓電器電源電壓，通過辨識其聲音，準確判斷釋放聲音類別，然后準確記錄電流及電壓值，最終完成檢測繼電器的工作。[6]在進行繼電器測試的時候，工作人員必須對其嚴格重視，并要遵循各項操作制度，通過“多次試驗降低誤差”的原則，提高檢測的準確性。

結束語：

在“一帶一路”的影響下，我國鐵路建設工程正在不斷的擴大、提速，因此繼電器的運用范圍也在不斷的增加。所以，在鐵路電氣化工程中要做好繼電器操作人員的培訓、制度的落實、測試方法的研究等，才能確保繼電器的功能及質量符合電氣工程低壓電器使用標準、提高繼電器的使用價值。

參考文獻：

[1]淺析繼電器在電氣工程及其自動化低壓電器中的應用[J].劉旭東.山東工業技術.2015（18）：184-185

[2]電氣工程和其自動化低壓電器中繼電器的應用剖析[J].劉宏斌.門窗.2015（02）：79+85

[3]電氣工程和其自動化低壓電器中繼電器的應用[J].徐斌.科技傳播.2014（14）：183+134

[4]解析繼電器在電氣工程及其自動化低壓電器中的應用[J].單耀生.科技傳播.2013（10）：171-172

[5]論低壓電器故障診斷及檢測方法[J].延少軍.電子制作，2014（20）：210

[6]低壓電器的幾個亟待解決的問題[J].李棟.中小企業管理與科技（上旬刊）.2013（09）：315-316endprint