低壓繼電器在電氣工程自動化的應用

張伸 李柯延

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1 繼電器概述

1.1 繼電器的工作原理

繼電器是一種電子器件，其中包括輸入回路和輸出回路。通常來說，在繼電器中包括鐵芯、銜鐵、線圈、觸點、簧片等。繼電器在自動化低壓電器中的應用相當于是用一個小的電流來控制一個大的電流，這一過程相當于是在自動化低壓電器中安裝了1個自動開關。在自動化低壓電器中運用繼電器的主要目的是為了保護自動控制線路。繼電器不僅可以反應輸入變量的感應結構，還可以根據電流大小對電路進行自動化地控制[1]。此外，繼電器還可以對中間機構進行控制，通過對輸入量的分析，可以更好地控制電路。隨著相關技術的不斷發展，繼電器的結構和性能發生了較大的變化，彌補了傳統繼電器存在的不足，從而使得繼電器在電氣工程中應用的范圍越來越廣。

1.2 影響繼電器運行的因素

（1）繼電器設備所處的環境對設備本身的影響較大，在不同環境下設備發生故障的頻率存在較大的差異，設備故障的平均間隔也有所不同。

（2）繼電器設備的可靠性受質量等級的影響較大，以等級分別為A1和C的設備為例，使用A1等級繼電器設備發生故障的間隔時間為使用C等級設備的33倍，繼電器設備自身的質量等級對其整體性能的影響較大，質量等級越高則故障發生的概率較低，反之則愈高。

（3）觸點形式也會對設備造成一定的影響，在處于同一環境中的單擲型與雙擲型設備的可靠性不盡相同。根據相關的數據調查顯示，單擲設備發生故障的平均間隔是雙擲設備的5倍。由此可見，單擲繼電器的整體可靠性明顯優于雙擲繼電器，同時繼電器設備刀數越高其整體可靠性越低[2]。

（4）不同結構類型的繼電器設備的可靠性有所不同，其類型具體可分為24種，其中GL-10系列感應式電力繼電器設備的可靠性相對較低，主要原因在于此類繼電器的整體結構相對復雜，結構的組成部分較多，發生故障的概率也相對較高。

（5）繼電器工作溫度對其可靠性也有著一定的影響，繼電器的日常工作溫度波動范圍為-25-70℃，且設備工作溫度與設備故障之間呈反比趨勢，即溫度越高，設備更易發生故障，反之則平均故障間隔較長。

（6）除上述因素以外，繼電器的動作速率也會對其可靠性產生影響，隨著繼電器動作速率的提高，平均故障間隔時間基本呈指數型下降趨勢。因此，若設計的電路要求繼電器的動作速率非常高，那么在電路維修時就需要仔細檢測繼電器以便及時對它更換。

（7）電流比對繼電器可靠性的影響：所謂電流比是繼電器的工作負載電流與額定負載電流之比。電流比對繼電器的可靠性影響很大，尤其當電流比大于0．1時，平均故障間隔時間迅速下降，而電流比小于0．1時，平均故障間隔時間基本不變，因此在電路設計時應選用額定電流較大的負載以降低電流比，這樣可保證繼電器乃至整個電路不因工作電流的波動而使可靠性降低。

值得注意的是，各類結構的繼電器設備中DL-10系列電磁式電流繼電器的結構也相對復雜，發生故障的平均時間間隔也相對較低，但對其進行維修保養的難度較低。這是由于該設備的各個部件數量較少，發生故障后進行排查的時間較短。當前我國各地區使用頻率較高的繼電器類型為DX-11型號，這一類型的繼電器結構相對簡單，組成設備中的各個部件數量較少，且發生故障的概率較低，故障平均發生間隔時間較長。但這一結構的繼電器僅能在電力能源傳輸量較低的地區使用，其設備整體性能難以滿足長時期、高頻率、高強度的工作。

2 繼電器在電氣工程自動化低壓電器中的應用

2.1 在汽車生產中的應用

現階段，我國汽車在制造過程中已經廣泛使用繼電器，主要在一些汽車的啟動電機、空調控制、燈光亮度控制中應用。

2.2 繼電器在家用電器中的應用

隨著人們生活水平不斷的提高，家用電器的種類越來越多，而電器在制造過程中已經廣泛使用繼電器，只有這樣才能更好的對家用電器進行控制，從而方便人們使用。比如說，在空調風扇中的應用、冰箱冷卻泵中的應用。在家用電器方面繼電器的作用主要是對電動機的常規控制，例如在帶有冷卻功能的裝置中，繼電器可以對相關元件實現高效控制效果[3]。繼電器的使用壽命可長達十年，開斷操作次數也能達到十萬級的數量單位以上，目前電器需求日趨強烈，傳統電器設計方式無法滿足人類對其品質的根本需求，而繼電器的使用可以使家電品質得到提升。

2.3 繼電器在地鐵中的應用

繼電器在地鐵車門狀態監測中的應用，可以做好地鐵信號傳遞和控制工作，并保證人們日常乘車安全。比如說，在廣州地鐵二號線電氣柜在安裝過程中也廣泛的使用繼電器，這種安裝形式可以為其提供一個封閉、少灰塵的工作環境，只有這樣才能保證地鐵可以正常運行。由于地鐵具有一定的特性，在安裝過程還應該選擇一些密封性高、耐高溫、一體式的繼電器。另外，還要定期開展繼電器的維護工作，保證其處于正常狀態運行，從而延長繼電器的使用壽命，保證地鐵運行安全。

3 結語

綜上所述，可以得知，科學技術的不斷進步與發展，有效推動了我國電氣工程的飛速發展，同樣也為自動化低壓電器提供了良好的發展平臺，而繼電器作為電氣工程中的核心電器，在實踐使用運行過程中，我們只有對其結構組成、作用、類型等方面進行全面的掌握了解，事先對其進行相關測試，才能確保繼電器在電氣工程及自動化低壓電器中的有效應用，使其自身具備的效能作用得以充分發揮，從而充分保障了用電的安全性。