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1. 觸點的注意事項
2020-09-02 16:48

觸點是繼電器中最重要的結構件,觸點的使用壽命受觸點材料,觸點上的電壓及電流值(特別是接通時及斷開時的電壓,電流波形)、負載種類、切換頻率、環境情況、接觸形式、觸點回跳現象等的影響,觸點失效多以觸點的材科轉移、粘連、異常消耗、接觸電阻增大等故障現象出現,使用時需要注意。

為了更好的使用繼電器,請參考以下記述的有關觸點的注意事項。


1.1 負載

一般在產品說明書中記載了阻性負載的大小,但只有這些是不夠的,應該在實際的觸點電路里進行試驗確認。

產品說明書中記載的最小負載并非繼電器可以可靠切換的標準下限值,這個值由于通斷頻率、環境條件、被要求的接觸電阻的變化、絕對值的不同,可靠程度是不同的。

1.1.1 電壓

觸點電路的電壓,在斷開感性電路時存在大于電路電壓的反向電壓,該電壓越高能最越大,導致觸點的消耗量和材料轉移量也增大,所以需要注意繼電器觸點所控制負載的類型和大小。同樣電流下,繼電器能可靠切換的直流(DC)電壓值要比交流(AC)電壓值要低得多,因為交流電流存在零點(電流為零的點),產生的電弧容易熄滅,而對于直流,產生的電弧只能在觸點間間隙達到一定值以后熄滅,使得電弧持續的時間較交流情況變得更長,加劇觸點的消耗和材料轉移。

1.1.2 電流

觸點閉合和斷開時沖擊電流對觸點的影響很大。例如負載為電動機或者指示燈的時候,閉合時的沖擊電流越大,觸點的消耗量和材料轉移量就越多,更易導致觸點粘接而不能斷開,請在實際使用時進行確認。


1.2 使用上的注意事項

1.2.1 避免同一繼電器既通斷大負載又通斷小負載

因為通斷較大負載時易產生觸點飛濺物,它們會附著于通斷微小負載的觸點上,導致觸點故障,因此請避免同一繼電器既通斷大負載和又通斷小負載。若不得不這樣使用時,在安裝時請將通斷微小負載的觸點置于通斷較大負載的觸點的上方,但繼電器的可靠性會受到影響。

1.2.2 兩組觸點并聯的注意事項

丙組觸點并聯時可以提高接通的可靠性,但不能提高負載的能力,因為兩組觸點不可能同時打開或閉合。

1.2.3 關于觸點動作與交流負載相位同步的問題

繼電器觸點動作與所切換負載的交流電源相位同步時,如果觸點總是在負載電壓較高時接通或斷開,如圖4,會增加觸點的粘接或材料轉移,從而引起繼電器過早失效,請在實際使用中確認是否用隨機相位通斷。用計時器、微型計算機等驅動繼電器時,有電源相位同步的情況。

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1.2.4 高溫下的電耐久性

繼電器在高溫下使用時,電耐久性會比常溫下使用要低,所以請在實際使用中進行確認。

1.2.5 多組觸點與負載的連接

在有多組觸點時,請把觸點盡量排列在電源的同一極,負載在電源的另一極,如圖5(a),這樣可以防止觸點與觸點間存在電壓差造成觸點間短路的可能,避免像圖5(b))那樣接線。

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1.2.6 應避免因觸點粘接、電弧導致的短路

在電路中,應考慮以下幾點(參見圖6):

1) 一般繼電器的觸點間隙都比較小,應考慮到可能由于觸點間電弧引起短路的情況。請不要使用圖6(b)的電路。推薦使用圖6(a)所示電路,并在觸點Con1和Con2動作之間設定一定的間隔時間。

2) 應考慮在觸點間粘接或錯誤動作造成短路時,也不應產生過電流,造成電路超負荷或燒損。

3) 注意不要使用?)所示的兩組轉換觸點構成電動機正、逆轉電路。推薦使用圖6(c)所示電路,并在觸點Con1和Con2動作之間設定一定的間隔時間。

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1.2.7 避免觸點組間短路

由于電氣控制設備的小型化使得控制用元器件也趨于小型化,因此在使用有多組觸點繼電器時,請注意負載的種類及各組觸點間的電壓差情況,推薦各組觸點間最好不要存在過大的電壓差,以避免觸點組間短路。

1.2.8 使用長導線時的注意點

在繼電器觸點電路中,使用數十米以上的長導線時,由于導線內有寄生電容量存在,會產生沖擊電流,請在觸點電路上串聯電阻(約10?~50?),如圖7。

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1.2.8 磁保持繼電器觸點的注意事項

在出廠時,一般磁保持繼電器均設置為歸復狀態,但在運輸時或繼電器安裝時由于受到沖擊等可能會變為動作狀態,所以建議使用時(電源接入時)根據需要把它設置為必要的狀態。


1.3 觸點保護

1.3.1 沖擊電流和反向電壓

接通電動機、電容、螺線管和燈負載時,會引起數倍于穩態電流的沖擊電流。斷開螺線管、電動機、接觸器等感性負載時,會引起數百~數千伏的反向電壓。一般常溫常壓下空氣的臨界絕緣破壞電壓是200V~300V,所以如果反向電壓超過此值的時候,在觸點間就會產放電現象。

沖擊電流和反向電壓均會使觸點受到很大損害,明顯縮短繼電器的使用壽命,因此適當的使用觸點保護電路,可以提高繼電器的使用壽命。

1.3.2 觸點的材料轉移現象

觸點的材料轉移現象是指一方的觸點材料轉移到另一方的觸點上,材料轉移嚴重時肉眼可見觸點表面的凹凸情況,如圖8,這種凹凸易造成觸點粘接。

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一般,觸點的材料轉移是由于大電流的單向流動或者容性負載的沖擊電流造成,多發生在直流電路,一般表現為陽極凸、陰極凹的形狀。因此適當使用觸點保護電路、或使用抗材料轉移較好的AgSnO2觸點,可緩解觸點的材料轉移現象,對于大容量的直流負載(數A~數十A),必須在實際應用中試驗確認。

1.3.3 觸點的保護電路

一般感性負載比電阻性負載更容易使觸點收到損傷,如果使用適當的保護電路可以使感性負載對觸點的影響與電阻性負載基本相當,但請注意如果不正確使用,可能會產生反效果。表11是觸點保護電路的代表性例子。

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1.3.3 安裝保護元件時的注意事項

在安裝二極管、C-R、壓敏電阻等保護元件時,必須在負載或者觸點的旁邊安裝。如果距離過遠,保護的效果將會不理想,推薦在50cm以內安裝。

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