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电气工程自动化低压电器中继电器的应用刘晓飞

发表时间：2021/7/28 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：刘晓飞

[导读] 继电器装置在电气工程系统中具有较高的应用价值，在不同功能实现下，系统所具备的属性基本可通过指令传输，作用到继电器中，实现对电路传输模式的控制，以保证电气工程系统运行的稳定性。

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摘要：电磁系统是高压直流继电器的关键组成部分其中导磁部件的磁饱和情况、涡流现象及结构参数等影响着电磁系统的工作性能针对该问题，建立继电器电磁系统有限兀模型，并进行实验验证以提高继电器吸持力、降低吸合时间为目标，利用正交试验法对继电器电磁系统进行优化设计优化过程中通过磁场法分析工作气隙磁通密度的分布情况，并结合继电器在工作过程中导磁部件的磁饱和现象，锁定动铁心横截面积、静铁心厚度和垫片厚度作为优化变量根据正交试验方差分析法确定三者的最优水平组合与影响动态特性的显著程度加工优化样机，并进行实验，实验结果表明，该优化方案可以有效地提高继电器吸持力、降低吸合时间。
关键词：电气工程；低压电器；继电器
        1 引言
        伴随着社会行业的高速发展，电气工程及其自动化技术在行业中呈现出纵向延伸的态势。在电气工程及其自动化技术的应用下，自动工作体系中电力设备的运行状态可以达到最优化，以保证系统各类功能实现的稳定性及多元性。继电器作为电气工程运行的重要载体，其在各个电力设备组件运行过程中的建立传输及整合载体，通过继电器装置进一步增强系统运行的稳定性，令电气工程系统在运行过程中有效规避外界干扰所带来的风险。
        2 继电器的种类
        电磁继电器是利用输入信号（电压、电流）在电磁铁铁芯中产生电磁力，吸引衔铁，从而使触点动作实现断开、闭合或转换控制的一种机电元件。电磁继电器根据输入信号信号不同可分为直流继电器（控制信号为直流）和交流继电器（控制信号为交流）两类。在实际使用中应根据输入信号的不同分别选用。此外根据线圈输入信号还可已分为电压型继电器及电流型继电器。电压型继电器线圈匝数较多，导线较细，阻抗较大；电流型继电器刚好相反，线圈匝数较少、导线较粗，阻抗较小。一般情况下两者不能互换使用，以免损坏器件或导致器件不能正常工作。目前生产主要以电压继电器为主，电流继电器品种较少。根据不同的用途可分为：通用继电器：除磁保持继电器以外，一般用途的继电器。灵敏继电器：输入很小的功率（通常不超过100mW）。磁保持继电器：由控制信号激励使其触点触点状态转换，当控制信号撤除后，仍保持激励时的状态，必须施加反向的控制信号方能使其触点恢复原来状态的继电器。延时继电器：有延时或定时功能的继电器。
        3 继电器的工作原理
        主系统则按照各个系统之间的关联性，对电力系统中电流传输值进行调整，以保证电流在整个系统传输过程中可以实现精细化调节，这样通过电流分化的形式，可以有效提高电力系统的运行质量。从继电器设备所起到的控制功能来讲，可以看成是电源与电力传输体之间的开关装置，当电力设备在运行过程中，如果电流参数值高，出系统所能承受的最大荷载值，则继电器收到反馈信息，将进行自动切断处理，以此来避免电力系统内，因为大电流导出所产生的设备击穿现象。从电气工程运行模式来看，承接系统运行的机电设施可以反馈出当前电力参数在固有范围内所具备的耦合值，而此类参数则可进一步代表电力设备在运行过程中敏感值，而继电器的实现，则可以为电力设备在运行过程中的输入功率进行线性处理，此过程中，依托于敏感值在系统中传输过程中的映射曲线，可计算出继电器在电流输出过程中，整个电力系统应当承担的电流值，这样通过输出电流值与系统基准值的比对，可以精准的查找出电力系统在实际运行过程中存在的影响因素。
        4 继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用探讨
        4.1 电磁继电器的瞬态抑制
        触点的瞬态抑制根据负载的不同可分为感性负载抑制和容性负载抑制。

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当触点负载为感性负载时，在触点断开瞬间，负载中存储的能量必须通过触点燃弧来消耗。为了消除和减轻电弧对触点的危害延长触点使用寿命，消除对系统其他电路的影响，通常采用抑制电弧的保护措施。常见措施有：①并联电阻器；②并联二极管和电阻器（在感性负载较小时也可以去掉电阻器）；③并联齐纳二极管。当触点负载为容性或灯丝负载时，在触点闭合瞬间，会产生较大的浪涌电流，导致触点烧蚀。常见的措施是在触点的输出端串联不大于10—100Ω的限流电阻来达到抑制冲击电流的目的。触点采用抑制措施后，虽然可提高触点的可靠性。但是由于触点并联了器件，会一定程度影响触点的断、通阻抗比。另外，抑制器件的可靠性要高于电磁继电器本身，否则不但不能提高电磁继电器的可靠性，反倒带来不利影响。
        4.2 地铁系统
       地铁系统中电气工程作为控制体系的重要载体，通过终端信号的传输与指令下达可以确保设备按照逻辑性顺序执行相关指令，进而保障地铁系统运行的合理性。继电器装置在地铁车辆中应用时，主要是通过主操控系统与终端设备之间构筑一个线路控制平台，确保质量下达过程中，终端设备可以按照系统所设定的程序执行相关工序，但考虑到地铁系统中继电器装置数量较多，且在地铁系统负荷运行时期所产生的高温及电磁等，将对计算机设备造成一定的影响，此时则需要保证继电器设备具有一定的抗磁性、密封性及耐高温性。同时应对继电器设备进行定期维护检测，查证出设备在运行过程中存在的隐患问题，制定解决策略，保证设备运行的稳定性。
        4.3 合理选择电动机
        在进行整定技术应用时，拥有恰当的电动机是非常重要的，在这一过程中要合理选择。应该尽可能选用高效的电动机，因为这一类型的电动机性能比较好，这是和普通的电动机相比，而且，在发展的过程中，其总体设计方面也有了一定的转变，在硅钢片还是铜绕组这些部件的选择上，更注重品质。对于电动机的合理选择，能够在一定程度上提高功率因素，这样的变化可以有效确保继电保护的安全性。功率因素的计算和两个因素相关，一是有功功率，二是视在功率。如果在一个确定的负荷下，此时能明确的是供电电压是固定的。在这样的情况下，功率因素低，电流必然会增大，这样一来对于机电保护就有了非常不利的影响。所以在实际工作中应明确要提升机电，保护安全性，提高功率因素是一个非常好的方法。
        4.4 变压器继电保护
        变压器继电保护常用的技术措施则是在配置阻抗元件的保护功能基础以及程序运行指令来进行自动断电动作，以此来为变压器提供有效地继电保护，同时还需要将保护电流装置设置在变压器设备的两端及电流中。在变压器运行的过程中，继电保护装置会自动切断电源，并为变压器提供过电流继电保护，尤其是在变压器设备存在油箱破损现象时，继电保护装置就会自动将预警信号发出，并采取切断电源措施。
        5 结束语
        继电器装置在电气工程系统中具有较高的应用价值，在不同功能实现下，系统所具备的属性基本可通过指令传输，作用到继电器中，实现对电路传输模式的控制，以保证电气工程系统运行的稳定性。
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中图分类号：TM758 文献标识码：A