摘要：伴隨著我國(guó)科技水平的迅速發(fā)展，推動(dòng)了很多的領(lǐng)域也在不斷的發(fā)展，電氣工程的逐漸走進(jìn)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，越來越多的企業(yè)都采用了電氣工程，通過對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器的采用，為某些企業(yè)帶來了很大的改變。但是，通常在自動(dòng)化低壓電器的應(yīng)用中，常常會(huì)出現(xiàn)一些問題，通過繼電器的應(yīng)用能夠有效的減少了這樣的問題發(fā)生。文章主要分析對(duì)繼電器在電氣工程的設(shè)計(jì)以及繼電器種類的分析，探討了在電氣工程中和自動(dòng)化低壓得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：繼電器；電氣工程；自動(dòng)化；低壓電器；實(shí)踐分析

1分析繼電器的分類、構(gòu)成及作用

1.1繼電器的種類繼電器的分類有多種，主要是根據(jù)繼電器的外形特點(diǎn)、防護(hù)類型、負(fù)載量以及作用原理來劃分的，如果從工作原理上進(jìn)行分類的話可以分為固體繼電器、電磁繼電器、時(shí)間繼電器以及溫度繼電器等，從外形特點(diǎn)上可以將繼電器分為超小型繼電器以及小型繼電器等。

1.2繼電器的構(gòu)成繼電器構(gòu)成的最基本設(shè)備就是觸點(diǎn)以及線圈，但是由于繼電器的用途不相同所以存在著繼電器構(gòu)成的差別，由于繼電器用途的不同會(huì)在繼電器上添加一些相關(guān)的器件，這些器件主要是為了輔助繼電器更好的使用[1]。另外由于繼電器所需控制的電壓越來越大，為了更大限度的減少工作人員的危險(xiǎn)性就要不斷增加線圈的數(shù)量。

1.3繼電器的作用繼電器的作用就是避免工作人員在進(jìn)行開關(guān)時(shí)出現(xiàn)的危險(xiǎn)，因?yàn)橐恍╇妷狠^高的開關(guān)如果不通過繼電器進(jìn)行開關(guān)操作時(shí)就會(huì)給工作人員帶來較大的生命危險(xiǎn)。而繼電器是通過低壓感應(yīng)裝置來完成對(duì)高壓的控制，目前繼電器的作用體現(xiàn)出三點(diǎn)，可以針對(duì)多路電路實(shí)行有效的控制、同時(shí)也提高了繼電器的電路控制能力，發(fā)揮有效的讓電路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。

1繼電器的概述

作為一種能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行控制的器件，繼電器對(duì)電路起著重要的轉(zhuǎn)換與保護(hù)作用。一般而言，繼電器包含觸點(diǎn)與線圈兩部分組成，其能夠做好回路之間輸入與輸出的互動(dòng)工作，是作為以小的電流控制大電流的安全開關(guān)。而且繼電器的應(yīng)用范圍尤為廣泛，常常運(yùn)用在器件遙控、電氣工程、測(cè)控以及自動(dòng)化等電子設(shè)備中。由于繼電器具備控制的功能，其實(shí)際的運(yùn)用內(nèi)容主要有：綜合信號(hào)、放大控制以及自動(dòng)化程序等方面。

2繼電器的類型

2.1電磁繼電器

電磁繼電器具有輸入與輸出回路，并依據(jù)回路輸入與輸出的特點(diǎn)，繼電器的輸入量以及輸出量之間具有一定的關(guān)聯(lián)，在對(duì)其進(jìn)行使用時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行充分的考慮。電磁繼電器主要依賴電磁鐵芯對(duì)銜鐵的吸引力進(jìn)行工作。

2.2固態(tài)繼電器

摘要：只有不斷提高繼電器保護(hù)技術(shù)，才能適應(yīng)快速發(fā)展的電力系統(tǒng)。繼電器保護(hù)技術(shù)的發(fā)展以機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步為基礎(chǔ)，電子、計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)的日益發(fā)展有效地促進(jìn)了繼電器保護(hù)技術(shù)的提高。本文回顧了機(jī)電一體化的繼電器保護(hù)技術(shù)發(fā)展歷史，并對(duì)它的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；繼電器保護(hù)；計(jì)算機(jī)化；網(wǎng)絡(luò)化；智能化

繼電器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，其在電路中可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)、電路轉(zhuǎn)換及安全保護(hù)。因此，高度重視繼電器保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用十分重要。

1機(jī)電—體化中繼電器保護(hù)的歷史發(fā)展

電力系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)受到多種因素的影響而發(fā)生短路，電器設(shè)備各種異常現(xiàn)象的出現(xiàn)都能使電力系統(tǒng)停止運(yùn)行，因此做好繼電器保護(hù)是非常重要的。新中國(guó)建立后，我國(guó)開始了繼電器保護(hù)學(xué)科、設(shè)計(jì)、制造工業(yè)及人才隊(duì)伍的建設(shè)，經(jīng)過10年左右的發(fā)展，完成了先進(jìn)國(guó)家大約50年的前進(jìn)歷程。在50年代時(shí)，我國(guó)的相關(guān)技術(shù)人才已經(jīng)能夠徹底掌握運(yùn)用國(guó)外前沿的繼電器保護(hù)技術(shù)，擁有的繼電器保護(hù)人才隊(duì)伍具備高深的理論水平及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)［1］。阿城繼電器廠進(jìn)口并掌握了國(guó)外尖端的繼電器生產(chǎn)技術(shù)，是我國(guó)繼電器制造業(yè)的開端。到了60年代中期，我國(guó)已擁有了繼電器保護(hù)相關(guān)的科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、應(yīng)用及教學(xué)這樣完整的體系。當(dāng)時(shí)稱得上是機(jī)電式繼電器保護(hù)發(fā)展的黃金時(shí)代，為繼電器保護(hù)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。在50年代底，我國(guó)開始進(jìn)行晶體管繼電保護(hù)的研究，從60年代中期至80年代中期，晶體管繼電保護(hù)發(fā)展良好并得到廣泛應(yīng)用。天津大學(xué)和南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠共同開發(fā)了500kV的晶體管方向高頻保護(hù)，南京電力自動(dòng)化研究院開發(fā)了晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，并且在葛洲壩500kV線路得到應(yīng)用，自此，我國(guó)500kV線路的保護(hù)就不必依靠進(jìn)口了。集成運(yùn)算放大器應(yīng)用到的集成電路保護(hù)于70年代中期進(jìn)行研發(fā)，在80年代底具有了完整的系列，并慢慢代替了晶體管保護(hù)。開發(fā)、制造與應(yīng)用集成電路保護(hù)在90年初開始幾年仍然居主導(dǎo)地位。這其中有代表性的是南京電力自動(dòng)化研究院開發(fā)的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)。天津大學(xué)和南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠共同開發(fā)了在不少220kV及500kV線路廣泛應(yīng)用的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)。計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)在7O年代底進(jìn)行研究，高等院校與科研院所是研究的主力軍。華中理工大學(xué)、華北電力學(xué)院、東南大學(xué)、西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)、天津大學(xué)及南京電力自動(dòng)化研究院等開發(fā)出了各自原理不同、型式不同的微機(jī)保護(hù)裝置。首先通過鑒定的是原華北電力學(xué)院于1984年開發(fā)的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置，并被應(yīng)用于系統(tǒng)，我國(guó)的繼電器保護(hù)由此翻開了新的篇章，也為普及微機(jī)保護(hù)奠定了基礎(chǔ)。1989年、1994年，東南大學(xué)與華中理工大學(xué)開發(fā)的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)及發(fā)電機(jī)－變壓器組保護(hù)先后經(jīng)過鑒定，并應(yīng)用于主設(shè)備的保護(hù)。1991年，南京電力自動(dòng)化研究院開發(fā)的微機(jī)線路保護(hù)裝置得到鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠共同開發(fā)的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)于1993年鑒定成功，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠共同開發(fā)的正序故障分量方向高頻保護(hù)于1996年鑒定成功。機(jī)型各不相同的微機(jī)線路及主設(shè)備保護(hù)所依據(jù)的原理并不一樣，各有優(yōu)勢(shì)，性能都較好，功能也多，安全性高［2］。在進(jìn)行微機(jī)保護(hù)裝置開發(fā)的同時(shí)，也推動(dòng)了微機(jī)保護(hù)軟件與算法等的理論研究。從90年代起，我國(guó)的繼電器保護(hù)技術(shù)開始以微機(jī)保護(hù)為主導(dǎo)。

2機(jī)電一體化的繼電器保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)

摘要：闡述了固態(tài)繼電器的原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及交流直流固態(tài)繼電器的適用范圍，并針對(duì)交流固態(tài)繼電器，提出了根據(jù)它的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)來合理選擇固態(tài)繼電器的方法、應(yīng)用電路在設(shè)計(jì)上需要注意的一些問題以及給出了相應(yīng)與計(jì)算機(jī)駁接的接口電路。

關(guān)鍵詞：固態(tài)繼電器適用范圍關(guān)鍵參數(shù)應(yīng)用電路

固態(tài)繼電器(SOLIDSTATERELAYS)，簡(jiǎn)寫成“SSR”，是一種全部由固態(tài)電子元件組成的新型無觸點(diǎn)開關(guān)器件，它利用電子元件(如開關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體器件)的開關(guān)特性，可達(dá)到無觸點(diǎn)無火花地接通和斷開電路的目的，因此又被稱為“無觸點(diǎn)開關(guān)”，它問世于70年代，由于它的無觸點(diǎn)工作特性，使其在許多領(lǐng)域的電控及計(jì)算機(jī)控制方面得到日益廣范的應(yīng)用。

一、固態(tài)繼電器的原理及結(jié)構(gòu)

SSR按使用場(chǎng)合可以分成交流型和直流型兩大類，它們分別在交流或直流電源上做負(fù)載的開關(guān)，不能混用。

圖1

摘要：繼電器是一種重要的電控制器件，是很多電路運(yùn)行中重要元件之一。繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中，起著控制電路、保證線路安全的重要作用。因此，對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中繼電器的應(yīng)用進(jìn)行研究，具有十分深刻的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：電氣工程；低壓電器；繼電器；應(yīng)用

隨著人們生活水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，電氣工程及其自動(dòng)化也獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在電氣工程及其自動(dòng)化中，低壓電器起著重要的作用，不僅能有效地控制電路，還能保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全。而繼電器是電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的重要組成部分，影響著電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器的運(yùn)行質(zhì)量，是值得我們予以高度重視的重要內(nèi)容。本文將就繼電器的基本概述、繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用以及相關(guān)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析和探討。

1繼電器的基本概述

1．1繼電器的定義。繼電器是一種由控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)共同組成的電子控制元件。當(dāng)繼電器中的輸入量達(dá)到一定的要求時(shí)，繼電器會(huì)將使電氣輸出電路中的被控量發(fā)生改變。繼電器在自動(dòng)化工程中，可以有效地控制電路，能夠利用較小的電流去控制較大的電流，因此，繼電器對(duì)自動(dòng)化工程線路而言，是一種設(shè)備開關(guān)。另外，繼電器可以同時(shí)結(jié)合弱電流和強(qiáng)電流，讓操作者得以用弱電流去控制強(qiáng)電流，有效避免了操作人員直接接觸強(qiáng)電流的現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)工作人員的人身安全提供了強(qiáng)大的保障［1］。現(xiàn)階段，繼電器已經(jīng)得到了迅猛的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化裝置、遙感裝置中。1．2繼電器的分類。一般而言，按照繼電器的工作原理，我們可以將繼電器分為電磁繼電器和固體繼電器以及溫度繼電器等三大類。電磁繼電器是利用電磁鐵芯之間的磁力作用運(yùn)行的，固體繼電器是借助隔離元件完成對(duì)電路中輸入與輸出的轉(zhuǎn)換，而溫度繼電器是依賴外界溫度的變化進(jìn)行工作的，只有當(dāng)溫度達(dá)到特定值時(shí)溫度繼電器才能正常工作。按照繼電器的外觀，我們可將繼電器分為微型繼電器、超小型繼電器和小型繼電器等三大類，微型繼電器是體積最小的繼電器，而小型繼電器是最常見的一種繼電器。按照繼電器的負(fù)載，可將繼電器分為微功率繼電器、弱功率繼電器、中功率繼電器及大功率繼電器［2］。而按防護(hù)特點(diǎn)來進(jìn)行分類，繼電器可分為密封性繼電器、封閉性繼電器及開放性繼電器等［3］。

2電氣工程中繼電器的應(yīng)用

摘要：1#、2#站變400V側(cè)另序過電流保護(hù)在繼保室內(nèi)1#、2#站變調(diào)壓屏上，由屏上（OCG1、編號(hào)為6051）一臺(tái)電流繼電器與另外2臺(tái)（OC、OCG編號(hào)為6017）信號(hào)繼電器并排布置，共同構(gòu)成站用變壓器的另序過流保護(hù)。

關(guān)鍵詞：抽能變壓器400V側(cè)零序過電流保護(hù)

一、概述：

1#、2#站變400V側(cè)另序過電流保護(hù)在繼保室內(nèi)1#、2#站變調(diào)壓屏上，由屏上（OCG1、編號(hào)為6051）一臺(tái)電流繼電器與另外2臺(tái)（OC、OCG編號(hào)為6017）信號(hào)繼電器并排布置，共同構(gòu)成站用變壓器的另序過流保護(hù)。

以1＃站用變?yōu)槔?/p>

1＃站用變保護(hù)的簡(jiǎn)圖如下：

教材分析

學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的意義在于讓學(xué)生在了解這兩種裝置的構(gòu)造和原理的過程中，了解它們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中的作用以及對(duì)人們生活的影響，同時(shí)也拓寬學(xué)生的知識(shí)面，是屬于“物理走向社會(huì)”的內(nèi)容。電磁繼電器和揚(yáng)聲器均是電磁鐵的具體應(yīng)用，是上節(jié)內(nèi)容的繼續(xù)和延伸。

“電磁繼電器”部分，教材是通過一個(gè)用弱電流控制大電流的事實(shí)引出電磁繼電器的，目的在于首先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電磁繼電器在生產(chǎn)和生活中的作用和意義，以引起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的重視。電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理用結(jié)構(gòu)圖和實(shí)物圖加以介紹，讓學(xué)生先有個(gè)理論上的認(rèn)識(shí)。而“想想做做”，則是讓學(xué)生親自實(shí)踐一下，以加深對(duì)電磁繼電器作用和原理的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)看說明書的同時(shí)拓寬其知識(shí)面。

揚(yáng)聲器的教學(xué)可以借助于課件、掛圖和實(shí)物，使學(xué)生對(duì)揚(yáng)聲器的構(gòu)造和原理有一個(gè)大概的了解。

教學(xué)目標(biāo)

①知識(shí)與技能

摘要：裝載機(jī)全自動(dòng)箱已自帶FNR功能，非全自動(dòng)電控箱的FNR功能通過FNR控制器實(shí)現(xiàn)。介紹一種通過繼電器硬件電路實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)電控箱的FNR功能，為輪式裝載機(jī)配置半自動(dòng)電控箱，實(shí)現(xiàn)FNR功能提供一些參考。

關(guān)鍵詞：裝載機(jī)；半自動(dòng)電控箱；FNR功能

隨著裝載機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們的觀念不斷轉(zhuǎn)變，裝載機(jī)操作者越來越關(guān)注操作舒適程度和勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，裝載機(jī)FNR（前進(jìn)擋、空擋、后退擋）功能應(yīng)運(yùn)而生，旨在降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，給操作者提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的變速操作方式。目前，F(xiàn)NR功能已經(jīng)在裝載機(jī)上得到應(yīng)用并推廣。半自動(dòng)電控箱實(shí)現(xiàn)方式是增加FNR控制器，成本較高，在裝載機(jī)日益降價(jià)的背景下，很難大規(guī)模推廣。因此迫切需要降低設(shè)計(jì)成本，研發(fā)出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的設(shè)計(jì)方案。

1FNR功能概要

FNR功能是指當(dāng)變速操縱手柄處于空擋時(shí)，激活換向功能使能開關(guān)后，通過右手操作換向（FNR）開關(guān)，控制整機(jī)前進(jìn)、空擋和后退。這樣操作者左手不用脫離方向盤，只用右手即可完成換向、換擋及對(duì)工作裝置的操作，可以提高整機(jī)作業(yè)效率和安全性，降低操作者疲勞度。目前FNR控制器實(shí)現(xiàn)方式如圖1所示。

2FNR控制器邏輯分析

為了確定提高地網(wǎng)允許電位升高值是否可行，作者在研究了控制電纜的工頻耐壓特性之后在本文中又研究了繼電保護(hù)設(shè)備的工頻耐壓特性對(duì)該值的影響，并進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明，繼電器絕緣的工頻耐壓特性是影響這一數(shù)值的關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞：三峽電站；地電位升高；繼電器；工頻耐壓特性

1、引言

繼電器在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能安全可靠地動(dòng)作，這對(duì)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定有著極其重要的意義。由于繼電器有接地點(diǎn)，所以故障時(shí)流過地網(wǎng)的故障電流所引起的地電位升高也將加在繼電器的絕緣上，繼電器的絕緣是否能夠承受這種突然的短時(shí)工頻高壓是一個(gè)值得注意的問題。對(duì)于三峽電站而言，流過地網(wǎng)的最大短路電流設(shè)計(jì)值為34kA，地處花崗巖地帶的三峽電站的地網(wǎng)電阻又不可能低于0.06W[1]，這使三峽電站的地電位升高將大于2kV，即需要提高允許地電位升高值。在國(guó)內(nèi)外接地標(biāo)準(zhǔn)中[2，3]，重點(diǎn)考慮的是地電位升高對(duì)人身安全的影響，并做了大量工作[4～7]，但對(duì)低壓及電子設(shè)備安全的影響考慮得很少。文獻(xiàn)[8][9]中討論了低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合，在一定程度上可供參考。文[10]對(duì)控制電纜的工頻耐壓特性進(jìn)行了研究，得出了一些很有價(jià)值的結(jié)論。

本文對(duì)二次設(shè)備的工頻伏秒特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，為確定地網(wǎng)電位升高的最佳允許值提供依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，繼電器絕緣的工頻耐壓特性是限制提高最大允許地電位升高的最關(guān)鍵因素。

2、試驗(yàn)準(zhǔn)備

摘要：介紹斷路器電氣跳躍閉鎖回路的接線、跳躍閉鎖繼電器的技術(shù)性能要求和跳躍閉鎖繼電器電流啟動(dòng)回路的構(gòu)成方式,分析各種構(gòu)成方式的優(yōu)缺點(diǎn),指出傳統(tǒng)的改變電流線圈方式仍然是主要的應(yīng)用方式,而并聯(lián)支路的方式有待于進(jìn)一步積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),逐步完善,再推廣使用。隨著并聯(lián)支路器件可靠性的提高和電路的不斷完善,并聯(lián)支路接線形式的斷路器跳躍閉鎖回路將逐步代替更換繼電器電流線圈形式的斷路器跳躍閉鎖。

關(guān)鍵詞：斷路器跳躍閉鎖分流支路

1跳躍閉鎖回路的電路分析

電氣跳躍閉鎖回路通常是由跳躍閉鎖繼電器實(shí)現(xiàn)的。圖1是適用于具有一個(gè)跳閘線圈的斷路器的跳躍閉鎖回路接線圖。跳躍閉鎖繼電器TBJ具有一個(gè)電流啟動(dòng)線圈TBJ/I、一個(gè)電壓保持線圈TBJ/U,2對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)TBJ1,TBJ4和2對(duì)動(dòng)斷觸點(diǎn)TBJ2,TBJ3,TBJ/I接于斷路器的跳閘線圈回路,TBJ/U接于斷路器的合閘回路,TBJ1作電流自保持用,TBJ2,TBJ3并聯(lián)后串入合閘回路。

當(dāng)跳閘繼電器TJ動(dòng)作啟動(dòng)跳閘時(shí),TBJ/I勵(lì)磁,TBJ動(dòng)作,TBJ1閉合將跳閘命令保持,直到斷路器斷開,同時(shí)TBJ2,TBJ3斷開合閘回路,TBJ4閉合,準(zhǔn)備好TBJ的電壓自保持回路。若在斷路器未斷開之

前,即TBJ未返回之前手合繼電器觸點(diǎn)SHJ或自動(dòng)重合閘觸點(diǎn)ZHJ閉合,則TBJ經(jīng)已經(jīng)閉合的TBJ4和SHJ或ZHJ自保持,即TBJ2,TBJ3繼續(xù)處于斷開狀態(tài),保證斷路器不會(huì)合閘,達(dá)到跳躍閉鎖的目的。