繼電器在電氣工程自動化低壓電器中的應用

顏 慶

（長城汽車股份有限公司，河北 保定 071400）

0 引 言

當前社會飛速發展，各行各業在相關技術領域都發生了一些明顯變化。隨著電力應用的范圍逐漸擴展，相關的電氣設備研發也得到了一定關注。電氣工程自動化低壓電器的應用，有助于改善生產車間和電力系統的工作效率，其中發揮主要作用的機械設備就是繼電器。繼電器的主要作用是對電路實施一定的保護，在電路發生相關故障時，能夠及時發出警報，從而充分保障電路的安全。繼電器本身具有一系列優勢，可以應用到電氣工程自動化低壓電器中，提升人們用電的安全性，也有助于推動我國電力事業不斷向前發展。

1 研究背景

繼電器是一種控制電力的機械設備。在電力的輸入量變化達到一定程度時，在電氣輸出電路中，繼電器是會使被控制量發生一定階躍變化的設備。繼電器內部有控制系統和被控制系統，兩者是一種互動關系。在自動化的相關控制電路中，更多使用小的電流去控制較大的電流。所以，繼電器能夠對電力系統進行一定的保護和調節。繼電器本身應用的范圍比較廣闊，如遙控、通信、自動控制和一些電子設備中，其作用也比較明顯。繼電器的控制系統和被控制系統是繼電器的主要組成部分，同時二者也是缺一不可的關系[1]。當前，很多電氣設備中都廣泛應用繼電器。繼電器的工作原理是對電路中傳遞的電流實施一定的控制和調節，從而保護電路。根據相關資料顯示，2016年海外市場的繼電器業務增長速度飛快，增速超過了30%左右。所以，有業界人員預測，未來歐盟、南美以及菲律賓等地區的繼電器業務將會實現猛增。從2016年的相關供貨數據來看，法國的新增市場占有率已經接近于100%；在日、韓等亞洲國家，以及意大利等國，新增市場占有率也超過了80%。當前，繼電器業務的海外市場占比已經將近40%，產品的不良率也明顯降低，國內繼電器產品與一些國際高端品牌之間的差距也越來越小[2]。

1.1 繼電器的工作原理

繼電器是電子器件的一種，包含控制系統和被控制系統兩大部分。一般來說，繼電器中的一些零部件會包含線圈、觸電簧片以及鐵芯等。繼電器在自動化低壓電器中的應用就是通過小電流的調節控制大的電流。所以，在自動化低壓電器中，就相當于安裝了一個小型開關[3]。在自動化低壓電器中，繼電器的主要作用是保護電路的安全。繼電器能夠反映輸入量的結構問題，如整個電路出現電壓變化幅度較大時，繼電器可以起到控制電路的作用。繼電器還可以反映輸入量的問題，同樣起到控制電路的作用。當前，繼電器的應用空間變大，內部設計變得更加復雜。相比于傳統繼電器來說，新型繼電器在性能方面更勝一籌，促使繼電器在電氣工程中的應用變得越來越廣泛。

1.2 繼電器的功能

隨著技術的不斷發展，電氣自動化技術在電力系統中的應用越來越廣泛。繼電器是電氣自動化控制過程中的重要器件，能夠保證電路的安全，對電路的正常運行施加一定的保護。電氣自動化系統也通過繼電器對電力系統進行保護與調節。繼電器在自動化低壓電器中的作用是其他器件不能替代的。當前，計算機技術不斷升級發展，可利用計算機技術和光纖介質來控制電力系統[4]。在繼電器檢測到電路中的電流超出規定的數值時，繼電器會切斷發生問題的電路，同時接通其他電路。這樣繼電器就不單是切斷故障電路，而是仍然保持電路的正常運行，涉及多個線路的控制。此外，繼電器還有一個重要功能，即通過小電流控制大的電流設備。繼電器應用到自動化電氣設備，能夠減少不必要的電流消耗，對電氣設備進行充分的電路保護。繼電器能夠將輸入的多個控制信息進行相關對比，將沒有故障的電路接到相關的控制系統中，將對電力系統的調節與控制保持在適當的范圍。現代電氣自動化技術使用計算機編碼控制技術，因此繼電器也可以與一些計算機控制軟件連接，從而建立一個計算機繼電器控制系統，從而更好地實時檢測整個電路，提升工作的質量[5]。

1.3 繼電器的選擇

在實際投入應用的過程中，對繼電器進行合理選擇十分重要。要充分考慮使用需求，然后進行相關選擇和使用，從而充分發揮繼電器的作用。

首先，要考慮電氣工程的電壓問題。假設電氣工程中的電壓很高，那么在使用繼電器的過程中，控制電流將不斷提升，提升至高于工程運行的電壓時，將需要更換繼電器。其次，要充分考量需要的繼電器規格。當前，市場上的繼電器不管是品牌還是種類都比較繁雜，需要根據電氣工程的需求挑選需要的繼電器規格。最后，要考慮電氣工程的布局與設計。在選擇繼電器時，需要充分考慮整個規模布局與設計的要求。較大的電氣工程規模，要選擇較大型號的繼電器[6]。

2 繼電器的分類

當前，隨著時代的不斷發展，繼電器的種類變得紛繁復雜。繼電器分類的標準有很多，如根據結構、性能以及電量控制進行分類等。下面將從以下角度入手對繼電器進行相關分類[7]。

2.1 電磁繼電器

電磁繼電器主要通過電磁鐵芯對銜鐵的吸引進行相關調節。繼電器中存在控制系統和被控制系統，而控制系統和被控制系統之間存在合作關系。

2.2 固態繼電器

固態繼電器分別有兩個輸入端和兩個輸出端。進行相關工作時，它依賴于隔離元件的輸入和輸出轉換。另外，在固態繼電器分類中，還可以分成兩個小類，分別是直流固態繼電器和交流固態繼電器[8]。

2.3 熱繼電器

熱繼電器的結構組成主要包括熱元件、雙金屬片以及觸點。熱元件主要是由一些發熱電阻絲組成。繼電器中使用的金屬片結構，因為是兩種不同的材料，所以在受熱情況下，金屬片會發生彎曲現象。熱繼電器中的觸點就是一般的觸點結構。在熱繼電器中，不同的元件會聯合工作，還可能會將常閉觸點與控制電路進行連接。

3 繼電器在電氣工程自動化低壓電器中的應用

當前，我國的電氣工程技術進步飛速，而繼電器在電氣工程自動化低壓電氣中的應用比較廣泛。不同的繼電器發揮的具體作用不同。我國繼電器的研發工作已經逐漸達到國際標準和要求，種類繁多，應用的范圍也更加廣泛。繼電器種類的增多，對于部分企業的使用和選擇也造成了一定的困擾。只有提升對繼電器類別的認識，才能更好地應用。

首先，在汽車制造過程中的應用。汽車制造是一個比較復雜的過程，因為涉及的零部件和相關裝配方式繁多，所以應用的繼電器種類也較多。啟動繼電器主要應用于空調的控制、燈光亮度的控制和電機啟動等。

其次，一些家用電器的繼電器使用。當前，一個普通家庭中涉及很多家庭電器的使用。人們越來越依賴于各種繼電器來維護家庭電器的安全問題。比如，空調設計中使用繼電器來控制風扇的電動機，冰箱制冷電動機中也應用了繼電器。家用電器最重要的安全，其次才是性能。繼電器的應用不僅維護家庭電器的安全，而且能夠完善性能。

再次，一些大型工業制造過程中，也有繼電器的身影。當前，很多工廠在生產過程中，也使用繼電器來提高工廠設備的控制性能，以便操作人員更好地控制生產以制造機械設備[9]。

最后，一些地鐵工程中，也有繼電器的應用。大部分地鐵的信息傳遞設備都離不開繼電器的使用，因此繼電器在城市軌道交通中發揮著重要作用。相關資料顯示，某城市的地鐵沿線列車使用了幾百個繼電器。繼電器在軌道交通設備中應用，能夠有效推動城規交通發展，保障安全。當前，越來越多的人在繼電器的應用方面投入精力和時間展開科學研究。但是，地鐵是一個復雜的交通工具，每天要面臨的環境也不穩定。所以，在地鐵設備中使用繼電器，首先要選擇合適的繼電器，其次要選擇密封性較好的繼電器，最后要建立科學的繼電器維護制度。此外，要重視對繼電器設備的維護，定期進行檢查與維修，減少因為繼電器故障導致的影響，維護好繼電器的工作環境。

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

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

[3] 徐 斌.電氣工程和其自動化低壓電器中繼電器的應用[J].科技傳播，2014，（14）：262.

[4] 單耀生.解析繼電器在電氣工程及其自動化低壓電器中的應用[J].科技傳播，2013，（10）：201-202.

[5] 姜 鋒.試析電氣工程自動化低壓電器中繼電器的實施要點[J].中國新技術新產品，2014，（23）：82.

[6] 劉巧娜，李亞偉.電氣工程自動化低壓電器中繼電器的應用問題探討[J].門窗，2014，（12）：254.

[7] 宋海南.繼電器在電氣工程自動化低壓電器中的應用[J].電子技術與軟件工程，2017，（2）：128.

[8] 陳振文.淺析繼電器在電氣工程及其自動化低壓電器中的應用[J].智能城市，2016，（4）：294.

[9] 崔勝永.電氣工程及其自動化低壓電器中繼電器的應用[J].現代鹽化工，2017，（2）：63-64.