基于低压电器的电气工程继电器自动化研究 宁 超（广西科技大学鹿山学院，广西柳州５４５０００） 【摘 要】高低压的分界线交流电压为１０００Ｖ，直流电压为１５００Ｖ，由于高压线产生的磁场在一定范围内对人的中枢神经和肌肉能力都会有一 定程度的损害，在我国各种工业部门、交通部门，包括生活用电部门，大多数都是选择的低压供电，因此低压电器是我国电气设备的基本组成元 件，其质量直接影响到供电系统的稳定性。本文初步介绍了基于低压电器的继电器在电气工程自动化上的应用。 【关键词】低压电器；电气工程；继电器；自动化 【中图分类号】ＴＭ５８ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１５）１６—０１３６—０２ 随着我国信息业、汽车业、家电业的快速发展，对自动化 失．衔铁离开铁芯返回初始位置，常闭触点释放，电路被切断。 低压电器。特别是继电器的需求也在不断提升。继电器作为一 通过对常开、常闭触点状态的改变达到电路控制的目的。 种电子控制器件．可以用较小的电流去控制较大的电流，这就 ２．２时间继电器 使得它在电路中自动调节、安全保护、转换电路上的应用很广 时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现延时控制的 泛．其自动控制的特点又能与电气工程的自动化有效的结合 继电器．可分为通电延时型和断电延时型。较常见的有空气 起来。更好的保护电器、电路以及电气设备。 式、电动式和电子式。空气式较易理解，当线圈得电时，与电磁 ｌ电气工程自动化与继电器概念 继电器一样，衔铁向铁芯靠拢，瞬时动作触点闭合，但由于继 １．１电气工程及其自动化 电器中的活塞和杠杆没有随衔铁向下运动．装置内的空气会 人类的任何活动都离不开能源．在如今社会应用最为广 逐渐稀薄压强减小带动活塞杆下降．当活塞杆下降到动断触 泛、使用最为方便的能源就是电能，电气工程正是以电能为研 点时．动合触点闭合．活塞运动的时间就是时间继电器延时的 究对象的科学技术．包括电能的产生、传导、转换、控制、存储 时间．时间的长短可以由空气式中的空气含量调节，当线圈失 和使用。电气工程最初是以对电磁现象的研究开始的，电磁学 电后，空气被排出．压强增大。继电器被还原。 是电气工程研究的基础，如今已经渗透到电子信息技术、机电 ２．３中间继电器 一体化技术、网络控制技术等各个领域。 与前两种继电器不同．中间继电器多采用多个小型继电 电气工程的自动化一般包括两个动作．即自动检测和自 器组合的形式．主要起保护控制电路回路的作用。中间继电器 动控制 自动检测在低压电器中主要由传感器来完成，它既可 的原理不在于控制触点的闭合而是传递中间信号增加触点的 以直接将被测对象的变化情况及数据显示出来也可以用作自 数量和容量来达到继电保护和控制．因此它一般是没有主触 动控制系统的前端系统来调整参数：而所谓自动控制指的是 点的，辅助触头却很多，多应用在直流电路中，在选用中间继 利用控制元件自动操控受控对象．使其按人们期望的变化规 电器时．主要考虑的是电压的等级和常开常闭触．点的数量。 律运行．这方面代表的电器就是继电器。 ３继电器的主要参数及其测试 １．２继电器 继电器在低压电器中应用很广泛，通常一个简单的控制 继电器是在电气自动化中广泛使用的一种电控制器件． 回路就要使用几个甚至更多的继电器参与控制．因此一旦某 其设计要求是当输入信号值（如电流、电压、功率、频率、压力、 个继电器在应用过程中出现故障．有可能会降低电子元件的 温度等）超过规定值时．继电器能工作使控制信号值发生期望 可靠性，造成严重的后果。在继电器投入使用时，我们通常要 的阶跃变化，因此在电气自动化的控制电路中，继电器可以达 对其主要参数进行测试排除已经失效的继电器。其主要测试 到以小电流控制大电流输出的效果 继电器控制的回路中输 参数及测试方法如下： 入回路和输出回路是相互响应的关系．其中继电器的驱动部 ３．１吸合与释放电压 分正是将输入量耦合隔离处理后变成输出驱动的机构 利用 要使继电器的衔铁与铁芯吸持或恢复即达到动合点及静 继电器可以检测遥控电气线路，极大地增加了维护、调节、转 合点闭合状态就必须在线圈两端接入电压．使其闭合的最低 换电路的安全性与可靠性 和最高电压就是吸合、释放电压。测试这两种电压的方法有直 ２常见继电器与原理 流法和脉冲法两种。考虑到操作简单，易实现，我们通常选择 继电器一般都是由线圈和触点组两部分构成．触点的基 直流法 直接将一直流稳压电源接入到继电器线圈两端．由小 本形式有三种：动合型、动断型、转换型。其控制作用就是通过 到高逐渐调节直流电压的电压值，通过观察继电器触点状态 对触点状态的控制来实现的．按其控制原理的不同主要有如 就可以知道吸合电压和释放电压值 下几种类型： ３．２触点接触电阻 ２．１电磁继电器 触点包括动合点与静合点，动合点的接触电阻即继电器 电磁继电器的组成构件一般有铁芯、线圈、弹簧片等。根 动合点在规定绕组电压下的接触电阻：静合点接触电阻是在 据电磁原理我们知道，当线圈中有电流通过时会导致电磁效 不施加绕组电压是时的静合点接触电阻。触点接触电阻的测 应产生电磁力．电磁力的作用使得衔铁靠向铁芯，从而使衔铁 试不仅可以反映电阻值．还可以反映触点的状态，如表面光滑 的常开触点吸合．电气电路被导通：当线圈失电后，电磁力消 度、压力限度、弹性应力等。由于触点接触电阻值大多只有几 渣雄 ２０１５年８月下 架空输电线路覆冰实时监测方案 任志涛（中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司，甘肃省兰州市７３００５０） 【摘 要】输电线路在线监测技术的应用是电网安全运行，提高电网输送能力的必然要求。本文基于此，首先简述了架空输电线路覆冰的成因 及类别，然后简要分析了现阶段架空输电线路覆冰监测方法，为后文方案设计提供了理论基础，最后给出了架空输电线路覆冰实时监测方案的 设计思路，并对其中的硬件部分设计进行了重点阐述，望对相关人员带来一定的帮助。 【关键词】输电线路；覆冰；实时监测；方案设计 【中图分类号】ＴＭ７２６ 【文献标识码ｌＡ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１５）１６—０１３７—０２ ｌ刖舌 别也千姿百态，按照所形成覆冰的表现特性，输电线路覆冰类 用电与电源分布不一致一直是我国的基本国情，随着“西 别可分为以下几种；最常见的覆冰为雨淞，一般形成于输电线 电东送”工程的推进．越来越多的高压架空输电线路需要穿越 路的迎风面上，其硬度大，粘附力强．密度也较大，故一般雨淞 高海拔、多积雪、重覆冰等地区，这也使得我国输电线路覆冰 形成后．如果出现下雪天气，极其容易导致导线覆冰迅速增 情况越来越严重。输电线覆冰会对输电线路安全运行产生重 长，严重影响输电线路正常使用。其次是混合凇，同样形成于 大的影响．并且这些地区的地形地况较为复杂，即使耗费人力 导线的迎风面上。但一般所捕获的过冷却水含量较小．故所形 物力进行巡视和检测，也难以获得具有较高准确性的监测数 成的混合淞多呈半透明或不透明状，硬度大，粘附力强，密度 般。第三种是雾凇，这也是混合淞的构成成分，成因多是由 据。在这样的背景下，将新一代的ＩＴ技术运用到输电线路的 一建设之中．利用传感网络技术解决输电线路覆冰实时监测的 难题．已成为了构建我国现代化能源运输体系的必经之路。 于空气中的水气在过饱和时升华凝结于导线表面。多呈放射 状结晶．密度较低，粘附力较弱。除以上几种外，覆冰还包括自 然降雪落在导线上堆积成的积雪、空气中湿润的水蒸气与输 电线路０℃以下的表面接触后形成的白霜等等。 ２架空输电线路覆冰的成因及类别简述 导线覆冰现象在我国是一种常见的自然现象。覆冰的成 因是过冷却水撞击在低温物体上被捕获形成的冻结现象．在 输电线路中，由于输电线路导线和绝缘子结构较为复杂，加上 ３现阶段架空输电线路覆冰监测方法分析 随着电子计算机的快速发展以及智能电网建设工作的推 进．我国的架空输电线路覆冰监测方法也有了新的发展，现阶 不同地区温度、湿度、风速等因素不尽相同，所形成的覆冰类 十毫欧甚至更小，因此一般采取四线凯尔文测试法测试。如 ＪＧＸＭ一２型继电器．当触点压力为０．４Ｎ、０．２Ｎ、０．１Ｎ、０．０５Ｎ时， 电器等等。汽车上的电压虽然不是很高，大约１２Ｖ左右，但是 继电器使用的环境很恶劣。温度、油污、沙尘、振动等对继电器 触点电阻分别分５－２ｍＱ、６．１ｍＯ、６．９ｍ１２、２００ｍｒ／，这说明随着 触点压力的衰减，触点间的接触电阻值反而是增大的。 的正常工作都存在很大影响．因此对其质量也有比较高的要求。 ５结束语 继电器除了在使用前应对其主要参数进行测试。在使用 时也要注意其合理性．比如我们虽然测试了继电器的吸合电 ３－３转换时问 继电器最重要的两个功能就是控制和转换，和电压一样， 转换时间也包括吸合转换时间和释放转换时间两类。正常继 电器转换时间的波形是吸合转换时间在吸合时间内，而失效 继电器的吸合转换波形是吸合转换时间在吸合断开时间内， 压．但这并不能当做其工作电压使用．否则会造成触点接触电 阻值过大，加大触点功率而烧蚀触点：也不能在低电平、微电 流的情况下使用继电器．不然易让触点产生钝化膜造成低电 这就是转换时间不合格。转换时间不合格会导致在电源切换 平失效。总之，只有将继电器的发展与人们生活实践紧密联系 或信号切换过程中瞬时短路，烧坏继电器。其测试需要利用专 起来．才能促进继电器在电器工程及其自动化低压电器中的 用测试系统对继电器的多组触点同时进行检测。 应用．才能更好地增加电路控制转换的安全高效性。 ４继电器的自动化应用 ４．１家电领域的应用 继电器在家电领域中的应用很广泛．在空调、电冰箱、抽 油烟机、洗衣机等家庭电器上都可以看到继电器的身影。以空 调为例．继电器主要是为了自动控制机内空气压缩、风扇冷 子，２０１２（１１）：１９７． 参考文献 ［１］冯启明．论继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用ｌ Ｊ１．赤 ［２］张唯一．继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用［Ｊ］．价值 工程，２０１３，３２（１３）：３８－３９． 却、制冷泵等电动机．这类大型的电器中继电器的负载能力大 都有很高要求，能具有释放快速、触点不回跳的品质。 ［３】郭全新．电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用探讨【Ｊｊ．建 筑工程技术与设计．２０１４（２６）：５２５． ４．２工业领域 继电器在工业领域上的应用主要集中在对工业设备关 收稿日期：２０１５—８—７ 停、保护上。如在汽车制造中，比较常见的继电器有启动电动 机启动继电器、喇叭继电器、闪光继电器、玻璃窗升降控制继
