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0 引言
小型中心继电器对电力系统自动化装配的现场运行靠得住性相当重要。若何恰被选择、合理使用小型中心继电器，若何强化“小型中心继电器”设计、制造、挑选工作，切实提高小型中心继电器固有靠得住性，是摆在电力系统自动化装配制造、运行单元及小型中心继电器制造厂商眼前的紧迫课题。为此，依照电力系统自动化装配制造单元定见，力图尽模拟自动化装配现实运行情况要求，对部门小型中心继电器进行了一系列对比摸底实验研究。
1 系列产物对比摸底实验
1.1 被试继电器的分组及编号
组 1～6号 国产 金属罩密封类继电器(型号JHX-1M/A-2Z024，可代表JRX-31M，JZX-29M，JMX-13M)
第二组 1～6号 进口 塑料封装类继电器
第三组 1～6号 进口 塑料封装类继电器
第四组 1～6号 进口 塑料封装类继电器
第五组 1～6号 进口 塑料封装类继电器
1.2 实验情况与基本成效
全数被试样品进行了外观检查、线圈电阻、功能实验、触点接触电阻、时间实验(①是按额定激励值激励；②是按80额定激励值激励)、介耐压、尽缘电阻、线圈温升、高温、低温、凹凸温轮回、稳态湿热、负载能力(AC220V时3A，，8A)共13项对比实验，基本成效介绍以下。
1.2.1 高温对比实验
温度70±2℃，线圈加DC24V激励，连结2h后箱内测试吸合、释放值时：
第五组 6号产物动作值为20.5V，年夜于年夜值19.2V，不及格。
其余样品均及格经由过程。
1.2.2 稳态湿热对比实验
温度40±2℃，相对湿度(95±3)，连结96h，箱外测试介耐压与尽缘电阻实验中：
第五组 2号产物样品尽缘电阻<25MΩ，介耐压击穿，不及格。
其他样品均及格经由过程。
1.2.3 负载能力对比实验
温度40±2℃，相对湿度(95±3)，触点切换负载电压AC220V，电流由低到高依次做3A，，8A各1000次切换实验，切换频率为30次/min,实验中：
第四组 产物只经由过程3A，1000次实验，做负载时4号、5号产物触点开路失效，且4号产物外观变形，3号产物耐压实验击穿。8A负载实验未进行。
第五组 3A，1000次实验经由过程，，1000次实验中，1号、2号触点粘死失效且外观变形，4号、5号、6号耐压击穿失效。
其它样品均及格经由过程。
1.2.4 结论
第1、二组被试继电器全数顺遂经由过程13项对比摸底实验，且在时间实验中，按80额定值激励时的动作、复回时间均在原产物尺度所划定的正常值范围之内及格经由过程；在负载能力实验中，全数经由过程恶劣情况条件(40±2℃，(95±3)相对湿度情况)下AC220V的3A，，8A各1000次接通、断开爬高实验。
组(国产)和第二组(进口)被试继电器性能良，可推荐为先选用产物。
2 继电器承受DC220V阻性负载能力实验
鉴于电力系统自动化装配大都选用小型中心继电器触点直接切换DC220V负载。是以，实验认证各类小型中心继电器现实切换DC220V负载的能力，对提高小型中心继电器现场实用靠得住性尤其重要。为此，对各类继电器产物统一按下列规范进行一系列对比摸底实验。
2.1 实验技术要求
情况条件：正常实验室情况条件；
负载性：阻性；
触点开路电压：DC220V；
触点负载电流：即从0.4A，104次起头做起，如顺遂经由过程，再依次按0.，104次；0.6A，104次；0.7A，104次；……，逐一进行爬高实验，直至失效终止。
2.2 基本成效
JAG-5舌簧继电器承受DC220V负载的能力强。
JHX-1M(含JRX-31M，JZX-29M，JMX-13M)，JHX-2F，JHX-3F与改良后的JZX-39F都可承受DC220V，0.以上的负载，对产物尺度所划定的DC220V，50W负载而言，具有跨越2倍划定负载的过负载能力。
3 合理选用小型中心继电器
面临纷纷复杂的现代继电器产物，若何合理选择、准确使用，是直接影响整机性能与实用靠得住性的相当重要的课题，固然也是整机设计、研制人员紧密亲密关注而且必需先解决的现实问题。
鉴于电力系统自动化装配在运行进程中的非凡性，和万一发闹事故后果非凡严重，要做到合理选择，准确使用，就必需充实研究分析整机“响应”的现实使用条件与现实技术参数要求，依照“价值工程原则”，恰如其分地提收支选继电器产物必需到达的技术性能要求。具体说来，年夜致可按下列要素逐条分析研究，确认所要求的品级和值范围。
3.1 天气应力作用要素
主要指温度、湿度、年夜气压力(海拔高度)、沿海年夜气(盐雾侵蚀)、砂尘污染、化学气氛和电磁干扰等要素。
斟酌电力系统自动化装配对全国各地自然情况的普遍适用性，兼顾必需终年累月靠得住运行的非凡性，装配要害部位必需选用具有高尽缘、强抗电性能的全密封型(金属罩密封或塑封型，金属罩密封产物于塑封产物)小型中心继电器产物。由于只有全密封继电器才具有良的持久耐受恶劣情况性能、秀的电接触稳定、靠得住性和稳定的切换负载能力(不受外部天气情况影响)。
3.2 机械应力作用要素
主要指振动、冲击、碰撞等应力作用要素。对电力系统自动化装配主要斟酌的是抗地震应力作用。为提高抵拒机械应力作用能力，宜选用采用平衡衔铁机构的小型中心继电器，如JHX-1M，JHX-3M，JHX-2F等产物。
3.3 激励线圈输进参要素
主要是指过激励、欠激励、低压激励与高压(220V)输出隔离、温度变化影响、远距离有线激励、电磁干扰激励等参要素，这些都是确保电力系统自动化装配靠得住运行必需认真斟酌的身分。按小型中心继电器所划定的激励激励是确保它靠得住、稳定工作的需要条件。
3.4 触点输出(换接电路)参要素
主要是指触点负载性，如灯负载，容性负载，机电负载，电感器、螺线、接触器(继电器)线圈、扼流圈负载，阻性负载等；触点负载值(开路电压值、闭路电流值)，如低电平负载、干电路负载、小电流负载、年夜电流负载等。
任何自动化装备都必需切实认定现实所需要的负载性、负载值的年夜小，选用合适的继电器产物尤其重要。继电器的失效或靠得住不成靠，主要指触点能否完成所划定的切换电路功能。如切换的现实负载与所选用继电器划定的切换负载纷歧致，靠得住性将无从谈起。
4 使用小型中心继电器应注重的非凡问题
4.1 使用出口中心继电器时的要害问题
静态继电庇护装配运行中失效的某型号继电器5只，介耐压实验全数<AC100V。经无水乙醇清洗外部玻璃尽缘子，吹干，即有4只到达尺度要求，另外一只尽缘子烧损击穿，耐压仍<100V。
分析缘由，是引出端外露尽缘子持久受尘埃、水气污染，致使抗电水平下降，在换接AC220V感性负载时的反峰电压作用下，尽缘击穿失效。
另外，产物尽缘抗电水平仅为AC500V，尽缘子外露尺寸(爬电距离)约1.2mm，凭据相关尺度，属于超标选用。
因而可知，必需重视的要害问题为：
(1)足够的爬电距离：一般要求≥3mm；
(2)足够的尽缘抗电水平：无电气联系的导体之间≥AC2000V，同组触点之间≥AC1000V；
(3)足够的负载能力：DC220V感性，5～40ms，≥50W；
(4)持久耐受天气应力的能力：线圈防霉断、尽缘抗电水平持久稳定靠得住。
4.2 关于密封继电器与非密封继电器
部门工程技术人员认为非密封产物动作状态直观、失效分析利便，而全密封产物动作进程看不见摸不透，主观认定非密封产物比全密封产物更靠得住，这类凭直觉认定的观念无疑是十分毛病的。
非密封继电器的点是多采用拍合式衔铁，结构简单、制造工艺简洁、安装维修利便、工作状态直观、便于失效分析、价格廉价。主要错误谬误是工作靠得住性对使用情况(天气应力、机械应力)变化的敏感性强；持久耐受天气条件性能间增加而易受情况条件污染、损伤；电接触稳定性、靠得住性差；线圈易受潮气、杂污染发生电侵蚀、霉变等而失效。
全密封继电器点是多采用平衡旋转式衔铁，全密封结构隔离外部天气应力作用，抗恶劣情况性能良；触点电接触性能稳定靠得住，线圈抗侵蚀、霉变，持久靠得住性能良。错误谬误是结构复杂，制造工艺非凡，失效分析坚苦，自己没法维修重复使用，成本、价格高。
是以，从持久耐天气应力性能、抗恶劣情况性能与电接触稳定靠得住性斟酌，全密封继电器较着于非密封继电器。有严酷靠得住性要求的航天、航空、军用系列整机，主要选用金属罩全密封继电器产物。鉴于电力系统自动化装配，要求持久稳定靠得住工作的非凡性，理应以选用全密封继电器产物为主。
4.3 关于触点的负载
部门工程技术人员选用价格低的通用功率继电器的触点往换接弱电旌旗灯号负载电路，从而致使电接触不成靠。
触点故障是继电器失效的焦点所在，当触点现实切换的负载电压小于起弧电压，电流小于1A时，非凡是在中等电流(实验尺度为DC28V，0.1A)、低电平(10～30 mV，10～50mA)或干电路(指继电器触点先闭合，后接通毫伏微安级负载)条件下，触点现实工作时的失效机理、失效方式与现实切换额定功率负载全然分歧。正是为了知足分歧负载的分歧要求，分歧产物在设计、制造工艺、检测、实验要求也各不不异。是以，用户在现实选用继电器产物时，一定不能毛病地认为：继电器的触点开关适用于从零到划定额定值的所有负载。更不能认为经由过程触点的现实负载比产物尺度所划定的额定负载越小越靠得住。更直接地说，能靠得住切换220V，10A负载的触点，其实不一定能靠得住地切换10mA的现实负载。更不成用它往换接低电平或干电路负载!
是以，对中等电流、低电平，干电路负载建议选用接触靠得住性良的金属罩全密封产物。
4.4 关于电容负载
某用户按图1方式现实使用某产物的触点K1-1作为自连结触点时，K1-1触点有时会泛起粘结不放故障。
图1 电容负载
缘由分析：开关Q闭应时，DC220V电源经由过程电容器C，在A，B端形成DC24V激励电源，继电器K1吸合，K1-1闭合。在实现DC220V供电电源自保的同时，电容器经由过程K1-1短路放电。这一充放电进程，类似于电容储能点焊进程。进一步分析摸底实验讲明：给22μF电容器充沛DC220V电压后，再激励K1，用K1-1触点直接短路放电，10次之内，纯银触点即可发生焊接不放现象。
从理论上斟酌，电容器的放电电流
i=-(U/R)e-t/τ
其中，U为电容器两头电压；R为放电回路电阻，τ为时间常数；t为放电时间。
由于R约等于触点的接触电阻，趋近于零，在起头放电瞬间i≈-U/R→-∞，也就是说：电容器所贮存的全数能，在很短时间内全数经由过程触点泄放，从而直接致使点焊焊接失效。
是以，长的传输线、消除电磁干扰的滤波器、电源等都是强容性的。用于此类负载的自动开关，不成疏于斟酌，轻率看待。
如将图1更改成图2接线方式，即可克服电容储能“点焊”失效现象。
图2 限流电容负载
4.5 关于串联供电激励方式
很多用户采用串联分压供电方式给继电器线圈施加激励，驱动继电器动作。如图3所示，这类激励方式通常为不成取的。
图3 串联供电激励
缘由分析：继电器的吸应时间主要取决于回路的时间常数τ，且τ=L/R。当串联电阻R1给继电器线圈供电时，R=R1＋R2，则有
L/R2>L/(R1＋R2)
显然，串联R1后使τ减小，继电器的吸应时间加速。非凡是当R1》R2，电压很高时，吸应时间将年夜年夜削减。运动部件的过快动作，将加年夜运动部件接应时的冲击、碰撞、反弹，从而增年夜触点回跳，加速机械磨损，下降触点的负载能力与机械寿命。
是以，串联供电激励方式改变了继电器原设计所划定的正常工作状态，通常为不成取的。
当触点回跳、机械磨损对现实使用不组成利害关系，且非凡需要加速动作速度时，才可以采用提高激励电压或串联电阻供电激励方式。
4.6 关于继电器线圈串联的使用
很多电力系统用户采用多个继电器线圈串联后，再用DC220V电源往激励(如图4所示)，这类激励方式必需谨严采用。
图4 线圈串联
(1)对不异类型、不异规格继电器产物而言，由于各线圈的阻抗(含直流电阻与瞬时感抗)年夜体不异，差值较小，故采用串联分压激励方式使用问题不年夜。实践证实也是可行的。
(2)对分歧类型或分歧规格的继电器产物言之，由于分歧继电器线圈的阻抗纷歧致，且差值随瞬时感抗的分歧而相差很年夜，故串联激励瞬间，各继电器线圈上所分得的激励电压(由瞬时分压比决议)差值必然很年夜，势必泛起有的继电器处于过压激励状态，有的则处于欠压激励状态，各继电器触点的开关时序与速度将会发生本性变化，必然会泛起动作先、后，快、慢颠倒，开关不成靠等情况。
是以，分歧类型、分歧规格的继电器线圈不宜采用串联分压激励方式。
4.7 关于继电器线圈并联使用
在复杂的控制回路中，采用图5所示方式将2只(或多只)分歧类型的继电器(如接触器K1、小型活络继电器K2)线圈并联使用的情况时有发生，在这类情况下，有可能发生K1延迟释放、触点断弧能力下降，K2被反向重复激励、触点误动作等现实问题。
图5 线圈并联
缘由分析：在直流控制回路中，K1，K2线圈所贮存的磁能可能相差很年夜。当开关Q断开后，K1(磁能年夜)的贮能将经由过程K2(磁能小)的线圈泄放，发生反向电流。从而致使K1释放时间延长，触点断弧速度缓慢，触点间燃弧时间延长；K2的释放时间短，随后被反向泄放电流所激励，甚至释放后瞬间重复吸合，发生误动作故障。
建议改用图6所示的控制回路，避免上述因疏于研究而致使的不成靠现象。
图6 线圈串联激励开关后再并联
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