淺析繼電器在電氣工程及其自動化低壓電器中的應(yīng)用

三峽新能源太陽山發(fā)電有限公司 張振華 靈武市白土崗昂立光伏發(fā)電有限公司 王 鑫

隨著我國當(dāng)前綜合實力的不斷提高，我國電力產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入了一個全新的發(fā)展階段。在電氣工程及其自動化低壓電器中，繼電器發(fā)揮了非常重要的作用，這不僅提高了電力產(chǎn)品的工作效率，也推動了電氣工程事業(yè)的不斷發(fā)展?？梢院敛豢鋸埖乇硎?，電器在電氣工程及其自動化低壓電器中有不可替代的作用。

1 對繼電器的基本原理及作用的分析

在當(dāng)前的實際生活中，繼電器發(fā)揮了非常重要的作用，在實際生活中占據(jù)了非常重要的地位。但繼電器究竟有怎樣的工作原理呢？繼電器給生活及國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來怎樣的作用呢？

1.1 繼電器的基本工作使用特點

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，也推動了我國電器行業(yè)的深入發(fā)展。不少電器系統(tǒng)的基本性能都得到了提升。繼電器是當(dāng)前電器系統(tǒng)發(fā)展中一個非常重要的組成部分，在實際的電器系統(tǒng)中，主要起到保護(hù)電路、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本作用。一般來說，會出現(xiàn)在一些精細(xì)化的小零件中，如說變壓器、馬達(dá)、或者發(fā)動機(jī)等。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時，繼電器就會立刻向相關(guān)值班人員發(fā)出警告，要求值班人員立刻進(jìn)行處理，從而避免出現(xiàn)更大的問題。要想保證繼電器能夠發(fā)揮出以下的功能，就須保證繼電器的功能特性。

首先是安全性，對于一個合格的繼電器來說，如自身性能都不穩(wěn)定，不能保證使用過程的安全可靠，那又怎么能保護(hù)其他電器系統(tǒng)的安全性能？如果一旦繼電器都出現(xiàn)了安全故障，只會給電氣系統(tǒng)帶來更大的損失。所以須選擇一個合格的繼電器，繼電器本身須有安全可靠的性能，才能避免繼電器本身在使用的過程中出現(xiàn)故障。

繼電器必須要擁有快速反應(yīng)的能力。一般電力故障發(fā)生的時間非常快，往往一秒間就有可能造成巨大的損失。繼電器要擁有快速反應(yīng)的能力，才能在最短的時間內(nèi)快速處理好電路故障，減少損失。如果繼電器的反應(yīng)速度非常慢，即使在規(guī)定的時間內(nèi)處理好了故障，但同樣會帶來很大的問題。

繼電器須有一定的選擇性。社會的發(fā)展離不開電器產(chǎn)品，人們的日常生活也離不開電器產(chǎn)品的使用，所以繼電器須確保電力系統(tǒng)能始終向無障礙區(qū)域供電，不會突然斷電給人們帶來巨大的損失；繼電器必須要有一定的靈敏性。

電力系統(tǒng)在正常運行中的參數(shù)，與電力系統(tǒng)發(fā)生故障下的參數(shù)是不同的，兩者間也有非常大的差異。通過這些參數(shù)的具體變化情況，繼電器須準(zhǔn)確判斷出當(dāng)前電力系統(tǒng)的特點，是正在運行中還是出現(xiàn)了故障，并通過傳感器進(jìn)行判斷和有效的反應(yīng)。一旦建立系統(tǒng)出現(xiàn)故障，繼電器須立刻做出反應(yīng)，保障電力系統(tǒng)的安全。

1.2 繼電器的基本工作使用原理

繼電器的工作使用原理與其他電器類似，首先對取樣單元進(jìn)行分析，明確取樣單元在正常運行中需要的保護(hù)數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)化成鑒別單位能夠接收到的信號，隨后對所收到的信號進(jìn)行深入處理，根據(jù)該單元的具體情況以及具體信號的大小對保護(hù)裝置展開控制。在這個過程中需要繼電器進(jìn)行有效的判斷，是否需要利用繼電器開展相關(guān)的保護(hù)工作[1]。

1.3 繼電器使用的基本作用及優(yōu)勢

繼電器在當(dāng)前電器中的使用頻率非常高，使用的效率也非常突出。將繼電器應(yīng)用在電氣工程及其自動化低壓電器中，能夠有效的簡化電路。也正是因為這些突出的優(yōu)勢，繼電器廣泛應(yīng)用在當(dāng)前的電路工程中。雖然繼電器本身的優(yōu)勢非常顯著，但同樣也有科學(xué)家指出，在電子元件中繼電器是非常不靠譜的一個電器。在整機(jī)的可靠性設(shè)計中，繼電器、電位器等裝置一般不會使用，除非在特殊的情況下才會繼續(xù)使用。雖然如此，在控制電器中繼電器的物理特征非常明顯。

一般來說，即使是在遭遇斷路的特殊情況，繼電器能夠發(fā)揮一定的功效，但普通的電路保護(hù)系統(tǒng)卻很難發(fā)揮出應(yīng)有的作用。所以在當(dāng)前的電器軟件設(shè)中，繼電器仍有無法比擬的優(yōu)勢。

在業(yè)界內(nèi)，為確保繼電器的可靠運行，相關(guān)專家也開始了具體且系統(tǒng)的研究。電子元件系統(tǒng)的可靠性應(yīng)包含兩個方面，一個是固有的可靠性、另一個則是使用的可靠性，一般交給設(shè)計方或制造廠方來負(fù)責(zé)，制定出的元器件須達(dá)到國家制定的可靠標(biāo)準(zhǔn)，擁有基本的使用能力，否則必須要打回重造。要想實現(xiàn)整機(jī)可靠性，就必須要首先實現(xiàn)使用可靠性。首先可以對不同元件的不同特性進(jìn)行研究分析，利用設(shè)計方法，最大程度的發(fā)揮出元件固有可靠性的作用，實現(xiàn)繼電器的安全可靠發(fā)展[2]。

1.4 繼電器的基本分類

當(dāng)前繼電器逐漸應(yīng)用于各個領(lǐng)域，也發(fā)揮了很大的作用。而為了確保能夠發(fā)揮出最大的功能，必須要科學(xué)、合理的選擇繼電器的類型。根據(jù)當(dāng)前繼電器的一般工作原理，在當(dāng)前實際的應(yīng)用過程中，繼電器主要有三種不同的類型，分別是電磁繼電器、溫度繼電器、固體繼電器。因為內(nèi)部的構(gòu)造不同，所以這三種繼電器發(fā)揮出的最終效果也不同。以溫度繼電器的講解為例，溫度繼電器對外界環(huán)境非常敏感，外部環(huán)境的溫度直接決定了溫度繼電器的工作方式。一旦外部環(huán)境的溫度發(fā)生巨大的變化繼電器就無法正常工作，從而對電路的安全造成一定的影響。所以在選擇溫度繼電器時，必須要保證外部環(huán)境的溫度在可控的范圍內(nèi)。

舉一個例子，溫度繼電器就不能用于外界晝夜溫差環(huán)境較大的地區(qū)，否則繼電器就會出現(xiàn)失調(diào)，影響接下來的使用。此外，繼電器的基本頻率和大小取決于負(fù)載。相關(guān)人員在選擇合適的繼電器類型時，也可以根據(jù)選擇的負(fù)載情況進(jìn)行合適的選擇。

2 繼電器在自動化低壓電器中的實際應(yīng)用

通過上述的介紹，我們對繼電器的發(fā)展情況有了基本的了解，在自動化低壓電中，繼電器又有怎樣的應(yīng)用情況呢[3]？

2.1 能夠解放雙手，不斷提高使用的效率

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，自動化發(fā)展也進(jìn)入了一個全新的時代。越來越多的手工機(jī)器被自動化所取代，新型自動化技術(shù)也早已成了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。在不同的行業(yè)領(lǐng)域中，自動化都發(fā)揮了非常重要的作用。以自動化裝置的發(fā)展為例，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種各樣的自動化設(shè)備都出現(xiàn)在了市場中，不僅解放了人們的雙手也提高了使用的效率。

在現(xiàn)代電氣工程中，繼電器是自動化發(fā)展過程中一個必不可缺的零件。在運行的過程中，繼電器需要滿足不同電力系統(tǒng)的需求，對電器系統(tǒng)的開閉狀態(tài)進(jìn)行有效的控制。

由于在運行的過程中，不同電器產(chǎn)品的使用壓力不同，所以也需要根據(jù)工作壓力的具體情況，將繼電器分成兩個不同的類別，一個是交流1200V、可以安排低壓控制電器，一個則是直流1500V、可以選擇安排高壓控制電器。當(dāng)前社會中經(jīng)濟(jì)與科學(xué)的不斷發(fā)展，為繼電器在自動化低壓電器中的運用打下了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。

與此同時，繼電器的設(shè)計人員也要不斷改善相關(guān)電器的性能，提高繼電器的使用效率，尤其是針對當(dāng)前繼電器在自動低壓電器中出現(xiàn)的問題進(jìn)行改善，推動繼電器的發(fā)展[4]。

2.2 推動自動化低壓電器的不斷發(fā)展

作為電氣工程及其自動化發(fā)展中一個非常重要的載體，低壓電器要想對整個電路系統(tǒng)實行高效的管理，又必須要首先了解好自身的主要類型。首先，低壓電器一般分成兩個具體的類型，直流低壓電器以及交流低壓電器。在電流值管控時，要保證低壓電器在整個低壓環(huán)境的運行時，能夠有針對性的解決相關(guān)問題，實現(xiàn)精細(xì)化的管理。

繼電器在整個運行過程中，通過內(nèi)部控制來發(fā)號施令，控制低壓電器內(nèi)部的相關(guān)信號以及特殊指令，從而確保低壓電器能夠有效運行。而且正是因為繼電器擁有內(nèi)部控制功能，所以整個設(shè)備在工作的過程中，有極大的穩(wěn)定性。相關(guān)數(shù)據(jù)在進(jìn)行有效傳輸時，輸入端與輸出端精準(zhǔn)傳輸，整個信號的傳達(dá)更具有準(zhǔn)確性，大大提高了當(dāng)前電氣工程及其自動化工程發(fā)展中的使用效率和質(zhì)量。

繼電器能夠推動自動化低壓電器的發(fā)展，但同樣也帶來了一系列的問題。舉個例子，在高低壓轉(zhuǎn)換的過程中，繼電器本身遭受到了巨大的工作壓力，在這種壓力下，繼電器自身的數(shù)據(jù)會發(fā)生一定的變化，導(dǎo)致自身運行的損耗率得到了增長。也正因此，在實際應(yīng)用的過程中必須增加低壓電器的使用頻次，通過實踐發(fā)現(xiàn)當(dāng)前運行中容易出現(xiàn)的問題，對基本數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，為后續(xù)的研究提供數(shù)據(jù)支撐[5]。

2.3 增加電氣運行的穩(wěn)定性與安全性

繼電器本身就具有靈活操作性，運行非常簡單，在工業(yè)活動中有極高的使用效率。也正因此，繼電器在工業(yè)活動中受到追捧。將繼電器應(yīng)用在電氣工程低壓電器中,能夠有效優(yōu)化電路運行的過程，不斷推動電氣工程產(chǎn)業(yè)技術(shù)的變革和發(fā)展。

3 繼電器在電氣工程中的實際運用

通過上述的介紹已經(jīng)了解到，繼電器在自動化低壓電器中有非常廣泛的應(yīng)用，那么在電氣工程中繼電器又有哪些實際的應(yīng)用呢？

3.1 在實際性的運用過程中，能夠起到綜合的調(diào)控作用

作為當(dāng)前電氣工程建設(shè)中一個不可缺少的要素，繼電器在工程建設(shè)中有非常廣泛的應(yīng)用。以固態(tài)器的發(fā)展為例，相關(guān)技術(shù)人員通過對固態(tài)器內(nèi)部具體的研究，發(fā)現(xiàn)固態(tài)器內(nèi)部的某些器件與普通半導(dǎo)體的繼電器非常類似，這也就意味著兩者在功能使用上非常類似。

在繼電器的元件中線圈是一個非常重要的組成部分，通過一圈圈的纏繞，在電壓的作用下產(chǎn)生電磁反應(yīng)，讓線圈上的彈簧重新彈回鐵芯處。但如果此時斷電或者出現(xiàn)電路問題，線圈上的電壓就會立刻消失，電磁反應(yīng)也會隨之消失，缺少壓力控制的銜鐵立刻歸回原位。不過，最后在線圈吸回的壓力下電流中的繼電器會發(fā)揮功能，對電流的具體情況進(jìn)行有效的控制。

3.2 在工業(yè)實踐以及太陽能中有非常廣泛的應(yīng)用

繼電器在工業(yè)實踐中有著非常好的應(yīng)用效果，可以快速將效果應(yīng)用在數(shù)字控制鏈上，不斷提高生產(chǎn)的效率，與此同時將繼電器應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中。而當(dāng)前隨著我國工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，繼電器的使用也更加廣泛，在未來發(fā)展中的作用也越來越顯著。

在太陽能的建設(shè)中，固體繼電器是非常重要的一個零件處理部分，能夠有效的滿足光學(xué)處理和發(fā)電的需要，也能不斷對電池進(jìn)行供電，從而避免出現(xiàn)電池過載的問題，既提高了電池的使用壽命，同時也提高了太陽能的使用效率。而電池的能量到達(dá)一定水平時繼電器又會自動關(guān)閉，當(dāng)電池的能量低于標(biāo)準(zhǔn)水平時繼電器又會重新連接，并完成繼續(xù)供電的任務(wù)。但這種應(yīng)用方式同時也會帶來一定的問題，使后期的維護(hù)難度大大增加。在實際的應(yīng)用過程中，要保證繼電器的使用質(zhì)量，就必須要不斷減少工作量，根據(jù)實際的效果進(jìn)行增減。

4 結(jié)語

繼電器的發(fā)展是一個非常復(fù)雜的過程，而繼電器也廣泛應(yīng)用在各種電氣工程中，推動繼電器技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動化行業(yè)也取得了長遠(yuǎn)的進(jìn)步，而繼電器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。而就目前來看，繼電器的市場也處于不斷發(fā)展中，越來越多的電器設(shè)備都被繼電器所覆蓋，但同樣影響繼電器發(fā)展的因素也比較復(fù)雜。對于相關(guān)企業(yè)的管理人員來說，也要不斷提高自身的專業(yè)技能，嚴(yán)格按照國家制定的標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對繼電器的檢查和研究，不斷擴(kuò)大繼電器的使用壽命，促進(jìn)我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展。