不同狀態下繼電器在低壓電路中的應用

郭泓辰

摘 要：科技的迅猛發展借助于社會經濟實力的飛速提升，電氣工程也在跟隨時代的腳步前進發展，繼電器應用的市場廣闊而又深入，覆蓋到人民群眾生活的各種電器設備中。但專業的工作人員在使用繼電器的過程中仍然需要嚴格的培訓，專業的理論基礎和熟練地技術能力，在此基礎上嚴格按照使用標準和相關制度操作。用科學的測試方法，保障繼電器的安全使用，使繼電器在現代電氣工程低壓電氣中的應用范圍夠更加廣泛。本文圍繞著繼電器的作用、工作原理以及繼電器在電氣工程方面的低壓電路中的應用，簡單介紹繼電器在不同電路應用場景下的不同類型和使用方式。

關鍵詞：電氣工程;繼電器;低壓電路;應用方式

1 繼電器的工作原理

繼電器是廣泛的使用于遙控、遙測、自動化控制系統一類的電子設備當中，是應用普遍并且十分重要的控制器件。主要是控制系統以及被控制系統相互作用，作為自動開關來實現用小電流控制大電流的功能。繼電器是一般的機電設備的重要控制性元件，作用主要是隔離、切斷電源用以擴大控制的范圍。在現實生活的操作情境當中，繼電器本身有能夠反映輸入變量的感應系統，以及它的中間驅動部分可以將輸入的變量信號進行處理再輸出以實現控制連接或斷開被控電路的功能。在一些對電壓要求不高的控制電路中非常常見 。

2 繼電器的類型與性質

繼電器可以依據它的工作原理以及結構的特點進行分類，日常常見的幾種類型分別有電磁繼電器、光繼電器、聲繼電器、溫度繼電器、固體繼電器、時間繼電器、高頻繼電器等

幾種類型。例如熱繼電器的主要組成元件是膨脹系數不同的雙金屬片、觸點和發熱元件，它的工作原理是發熱元件串聯在電路上，兩個觸點鏈接保證電路順暢，當金屬片受熱以后形狀發生變化，形變到一定狀態下雙金屬片會使兩個觸點斷開，電路斷開不再控制電機設備，以此實現繼電器對實現對電機設備的保護功能。經過冷卻降溫之后，金屬片復位，熱繼電器回歸正常。固體繼電器的工作原理與它的結構相關，它是一個輸入兩個接線端口鏈接輸出兩個接線端口的四端元件，連接輸入與輸出的中間元件作用是隔離控制端、負載端以實現對電路的保護。電磁繼電器通常是有先銜鐵、環繞的線圈、銜鐵以及觸點彈簧薄片等幾個部分，對環繞線圈兩端施加一定的電壓，使相應的產生電流流過線圈以此形成電磁效應，在電磁力吸引的作用下，先銜鐵與鐵芯之間的磁力阻礙回向彈簧的拉力向鐵芯靠近，促進兩個銜鐵之間的動觸點和未通電時處于斷開狀態的靜觸點互相吸引。去掉施加給線圈兩端的電壓之后，兩個銜鐵之間也就不存在電磁作用下產生的吸力，這種情況下，由于彈簧對銜鐵的反作用力就會使銜鐵不再受到引力作用而回歸最初的位置，動觸點與未通電時保持閉合狀態的靜觸點之間也不再形成吸引力。利用輸入系統內電路的鐵芯銜鐵之間這樣吸合、釋放產生的力的作用，使銜鐵反復的形成電磁效應以達到繼電器所需裝置在電路中的導通、切斷的目的。

3 繼電器的主要作用以及選擇條件

3.1 繼電器的主要作用

繼電器在電力系統的相關電路中可以控制輸出電路產生想要的變化，主要作用有 ：（1）擴大對電力設備的控制范圍，不同的觸點繼電器能控制電路里不同觸點位置的電路通斷，保證多條電路回路正常工作。（2）繼電器還可以作為自動開關實現微電流控制大電流，如中間繼電器可以實現一路小電流信號控制多路信號 [2]。（3）繼電器也有些信號進行相互之間的綜合比較的作用，可以綜合控制多個大電流信號，更有助于整個電路系統。（4）繼電器還可以憑借相關程序遠程監控測試電力系統，輔助以其他設備加裝可以提升進一步電力系統的自動化智能化程度。

3.2 繼電器在低壓電器的使用中的選擇條件

為了保障電力系統設備在安全穩定的工作狀態中，同時也更好的保護、控制電路，在對繼電器進行挑選時要注意一些限制的使用條件和使用要求。由于繼電器是在電氣系統的電表中關系到用電費用的經濟問題的關鍵器件，電路中記錄用電的電表的使用時長與繼電器的使用時長在一定程度上緊密相連，因此繼電器的性能優劣重點影響著目前階段的一些可以實現智能付費電能表。目前無論國內抑或國外，繼電器生產廠家的整體水平參差不齊，技術水平上的差距也十分明顯，生產規模不盡相同，性能和各項關鍵參數截然不同，因此在繼電器檢測選型時各電能表的制造廠商必須有一套完備準確的系統用于檢測質量保證電表正常。首先各繼電器的時候也要考慮電力系統可承擔的容積以及繼電器的承受負載的能力，尤其低壓電器。其次要根據控制電源在電路中使用目的匹配結合繼電器自身的功能屬性例如可以將電路中電流與電壓控制在需要的范圍內選擇符合需要的繼電器。最后在挑選時盡量選用已有的繼電器，滿足需要的同時降低設備成本，但仍然要對已有待選的繼電器檢驗，看是否符合安全標準，若不符合用電安全還需購買滿足要求的繼電器，保證電路設備安全穩定的運行。

4 不同狀態下繼電器在電氣工程低壓電器中的應用

繼電器由于自身便捷實用的控制功能在電氣工程的領域應用十分普遍，也為現代化的工業自動化水平提升起到了至關重要的良好的作用，尤其像交流繼電器，自身的開關屬性驅動、保護、控制電路，通過觸點的連接與斷開，控制例如系統電磁閥、指示燈此類的電器元件實現它的功能。一般情況下，對繼電器的使用數字化的信息處理技術在電氣工程的各方面使用都非常常見，通過將輸入端的邏輯單元，機床控件等信號數據實行程序編寫操作，嚴格監管控制相應坐標數據下的服務設備的2～5個軸。自動化電路系統當中的低壓電器的應用提升了自動化機器設備的運行速度，優化運行結構。系統發出信號控制低壓電器斷開或閉合電路，使低壓電器應用繼電器的操作更安全精準，低壓控制電器和高壓控制電器根據工作電壓的不同劃分標準是直流電壓 1.5kV，交流電壓 1.2kV。同時，對繼電器的靈敏度和切換速度也要進行檢驗，保證繼電器的高效穩定的實現其作用。

4.1 電氣工程低壓電器中繼電器的測試應用

4.1.1 觸點測試

繼電器的安全可靠性和使用時間與的內部結構的觸點性能有關，這是影響電氣設備使用時間的關鍵器件。而繼電器的測試也由于其生產質量良莠不齊成為技術人員亟需解決的問題。觸點測試法是測試觸點的工作狀態以及是否起到作用，以此判別繼電器的運行狀態。但是對于一直保持閉合或者斷開的繼電器工作狀態，判斷的依據主要是電阻阻值，萬能表測試觸電和電阻值的示數等數據。繼電器內的觸點的電阻阻值在沒有外接電阻時可取到最大值。

4.1.2 線圈測試

通過線圈顯示繼電器阻值.來實現對繼電器的有效測試。一般來說，萬用表可轉換至十倍歐姆檔來檢測繼電器線圈的線圈電阻，通過萬用表所給數據可以清楚了解到線圈工作的通斷狀態和電流電壓等具體參數，使用這種方法時要注意測試時間不可過長，以免線圈升溫導致數據不準確 。并且在進行測試之前的一到兩個小時被測元件最好不要受到激勵作用，這是因為線圈電阻感應溫度并被影響的能力較強。

4.1.3 吸合、釋放電流電壓測試

測量釋放的電流和電壓與測量吸合電流的電壓的原理以及方法基本上一致，不同在于釋放電流、釋放電壓在進行測試的過程中需對慢慢降低電源電壓，對繼電器的釋放聲音進行精確判斷，辨別類別，記下此刻的釋放電流和電壓數值，而測量吸合電流和吸合電壓則是需要逐步調高電源電壓。工作人員在具體實踐測量的過程中一定要有安全意識，嚴格依照操作標準和規定進行作業，提高思想上的重視。同時在進行數據測量時也要本著多次測量取平均值來減小誤差的基本操作原則，實際測量的時候誤差是在所難免的，但是仍然要選用比較精密準確的測量儀器進行多次測量來減小誤差得到更準確有參考價值的數據。

參考文獻：

[1] 試分析繼電器在低壓電器領域的應用措施[J]. 張昊蒙. ?科技與創新. 2017（12）